组卷网 > 高中化学综合库 > 化学反应原理 > 化学能与电能 > 电解池 > 电解原理 > 电解池电极反应式及化学方程式的书写与判断
题型:解答题-工业流程题 难度:0.65 引用次数:190 题号:17221531
以炼锌和矿渣(主要成分)为原料可获得三种金属盐,其部分实验过程如下:

①常温下,浸出液中各金属离子形成氢氧化物沉淀的见表1。
②金属离子在该条件下的萃取率(进入有机层中金属离子的百分数)见表2。

表1金属离子形成沉淀的

表2金属离子的萃取率

金属离子开始沉淀沉淀完全金属离子萃取率
8.09.00
1.73.199
5.510.50
3.04.497~98.5
(1)“酸浸”时转化为两种硫酸盐,该反应的离子方程式为_____________
(2)调节的范围为______________
(3)滤饼通过盐酸酸溶、铁粉还原、萃取、反萃取等过程,可以实现的分离.已知萃取剂萃取的萃取原理可表示为:
①萃取前必须用铁粉将还原为的原因是_____________,检验是否完全被还原的实验操作是_____________
同主族,化学性质相似.电解“反萃取”得到的溶液可获得粗镓,电解时阴极电极反应式为_______________
(4)已知:酸性条件下氧化性:,水层中的的测定:用标准硫酸铈溶液滴定水层中含的溶液,以邻二氮菲亚铁为指示剂,滴定终点时溶液由橙红色变为浅蓝色,滴定反应为
请补充完整实验方案:①准确称量硫酸铈固体,加水溶解,加入适量______________使溶液的,将溶液完全转移到容量瓶中,定容得标准硫酸铈溶液;②量取_____________。③重复实验两次,平均消耗标准硫酸铈溶液
[实验中可使用的试剂:邻二氮菲亚铁试剂、硫酸、盐酸。]
(5)根据(4)中实验数据,计算水层中的含量_______________(写出计算过程)

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【推荐1】NH3是重要的化工原料,可以制备丙烯腈、尿素、硝酸等产品。回答下列问题:
(1)合成氨反应的能量变化如图甲所示(吸附在催化剂表面的物质用“*”表示)。

①该条件下,N2(g)+3H2(g)2NH3(g)        △H=______kJ•mol-1
②实际生产中的工艺条件为:铁触媒作催化剂,控温773K,压强3.0×105Pa,原料气中n(N2):n(H2)=1:2.8。原料气中N2过量的理由是N2相对易得,______且N2的吸附分解是反应的决速步。(从平衡移动角度分析)
(2)其他条件不变,改变起始氢气的物质的量对工业合成氨反应的影响,实验结果如图乙所示(图中T表示温度)。则T2______T1(填“>”“<”或“=”);a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最低的是______(填字母)。

(3)以氨、丙烯、氧气为原料,可在催化剂存在下生成丙烯腈(C3H3N),同时得到副产物丙烯醛(C3H4O),热化学方程式如下:
主反应:C3H6(g)+NH3(g)+O2(g)C3H3N(g)+3H2O(g)        △H=-515kJ•mol-1
副反应:C3H6(g)+O2(g)C3H4O(g)+H2O(g)        △H=-353kJ•mol-1
已知:丙烯腈的选择性=×100%,某气体分压=总压强×该气体物质的量分数。
①一定条件下,平衡时丙烯腈的选择性与温度、压强的关系如图所示,则p1、p2、p3由大到小的顺序为________

②某温度下,向100kPa的恒压密闭容器中通入1molC3H6、1molNH3和1.5molO2,发生上述反应。平衡时测得C3H6转化率为90%,H2O(g)的物质的量为2.5mol,则平衡时C3H3N的分压为______kPa(保留3位有效数字),此温度下副反应的Kp=______(计算结果保留三位有效数字)。
(4)常温常压下,以N2和H2O为原料的电化学合成氨是极具应用前途的绿色合成氨方法。实验室模拟氨的电化学合成过程如图所示,阴极的电极反应式为________
2023-10-02更新 | 254次组卷
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【推荐2】乙烯是重要的化工原料,常用来衡量石油化工发展水平。工业上有多种获得方式。
Ⅰ.催化加氢法制乙烯:   
(1)已知:      。则上述催化加氢反应中_______
(2)在三个容积均为1L的密闭容器中以不同的氢碳比[]充入,在一定条件下发生上述反应:的平衡转化率随温度的变化如图所示。

由图可知,的平衡转化率随温度的升高而降低,其原因是_______氢碳比①_______②(填“>”“<”或“=”,下同),P、Q两点的化学平衡常数_______
Ⅱ.电解法制乙烯:以铅蓄电池()为电源可将转化为乙烯,其原理如下图所示,电解所用电极材料均为惰性电极。

(3)电解时,阴极上的电极反应式为_______,每生成0.5mol乙烯,理论上需消耗铅蓄电池中_______mol硫酸。
Ⅲ.乙烷裂解制乙烯:
(4)乙烷裂解制乙烯时易发生副反应:。已知在一定温度下,在恒容密闭容器中充入进行反应,达到平衡时的体积分数均为,则乙烷的总转化率为_______,将裂解产物通过足量溴水后,再完全燃烧,将生成的气体通入溶液中,所得溶液中_______。(填“>”“<”或“=”)
2024-05-24更新 | 49次组卷
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解题方法
【推荐3】钒(V)及其化合物广泛应用于工业催化、新材料和新能源等领域。
(1)①V2O5可用于汽车催化剂,汽车尾气中含有CO与NO气体,用化学方程式解释产生NO的原因:__________
②汽车排气管内安装了钒(V)及其化合物的催化转化器,可使汽车尾气中的主要污染物转化为无毒的气体排出。已知:
N2(g)+O2(g)==2NO(g) ΔH=+180.5kJ/mol
2C(s)+O2(g)==2CO(g) ΔH=-221.0kJ/mol
C(s)+O2(g)==CO2(g)    ΔH=-393.5kJ/mol
尾气转化的反应之一:2NO(g)+2CO(g)==N2(g)+2CO2(g) ΔH_________
(2)全钒液流储能电池结构如图,其电解液中含有钒的不同价态的离子、H+。电池放电时,负极的电极反应式为V2+-e-==V3+

①电池放电时,正极的电极反应式为______,H+通过质子交换膜向_______移动(填“左”或“右”)。
②充电时,惰性电极N应该连接电源_______极,充电时,电池总反应式为_________
(3)若电池初始时左右两槽内均以VOSO4和H2SO4的混合液为电解液,使用前需先充电激活。充电过程分两步完成:第一步VO2+转化为V3+,第二步V3+转化为V2+,则第一步反应过程中阴极区溶液pH______(填“增大”“不变”或“减小”),阳极区的电极反应式为________
2020-10-27更新 | 155次组卷
共计 平均难度:一般