实验室用
燃料电池作电源探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理,其中乙装置中的X为阳离子交换膜。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/14/91b9611e-76fa-4cdc-9458-4d5dad940d1b.png?resizew=344)
(1)甲装置中,负极的电极反应式为___________ 。
(2)乙装置中,石墨(C)极的电极反应式为___________ 。
(3)若在标准状况下,有
氧气参加反应,则理论上通过乙装置中X交换膜的电量为___________ C(已知:法拉第常数代表每摩尔电子所携带的电荷,数值
)。一段时间后,丙装置中![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4d4296757995d384bdd363226bce05d6.png)
___________ (填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)若以该
燃料电池为电源,用石墨作电极电解
的
溶液,电解一段时间后,两极收集到的气体的体积相同(相同条件下测定),则整个电解过程转移电子的物质的量是___________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/03a5c8a45b70251a7fa0506a5b4b8ac9.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/14/91b9611e-76fa-4cdc-9458-4d5dad940d1b.png?resizew=344)
(1)甲装置中,负极的电极反应式为
(2)乙装置中,石墨(C)极的电极反应式为
(3)若在标准状况下,有
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b283f4164b5fe4626412f6e4102cbe59.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0b8a968ea89c8e4d3f783be0bb141935.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4d4296757995d384bdd363226bce05d6.png)
(4)若以该
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/03a5c8a45b70251a7fa0506a5b4b8ac9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b1116ac85299ce05943de080aee1f1c5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2a83733b1b1ca4969b6b7b7db98b038f.png)
更新时间:2023-02-12 08:09:57
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解答题-实验探究题
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解题方法
【推荐1】我国是最早发现并使用青铜器的国家,后母戊鼎是我国的一级文物,是世界上出土的最大最重的青铜礼器。现代社会中铜的应用常广泛,铜的回收再利用是化工生产的一个重要领域。实验室利用废旧电池的铜帽(Cu、Zn总含量约为99%)回收Cu并制备ZnO的部分实验过程如下:
请回答下列问题:
(1)请写出一种加快铜帽溶解的方法:__________________ 。铜帽溶解时通入空气的作用是___________________________ (用化学方程式表示)。
(2)调节溶液pH时,是将溶液的pH调_________ (填“大”或“小”)到2~3。
(3)电解精炼粗铜时,阴极的电极反应式为___________________________ 。工业上常采用甲醇燃料电池作为电解精炼铜旳电源,写出碱性甲醇燃料电池的负极反应式:___________________________ 。
(4)已知:pH>11时,Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成ZnO22-。室温下,几种离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表所小(开始沉淀的pH按金属离子浓度为0.01mol·L-1计算):
①上表中Fe3+沉淀完全的pH为__________________ 。
②由过滤粗铜的滤液制备ZnO的实验步骤依次为(可选用的试剂:30%H2O2、稀硝酸、1.0mol·L-1NaOH溶液):
a.___________________________ ;b.___________________________ ;c.过滤;
d.___________________________ ;e.过滤、洗涤、干燥;f.900℃煅烧。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/8/28/9a31492c-364d-4c70-8ceb-75126a78a6d2.png?resizew=585)
请回答下列问题:
(1)请写出一种加快铜帽溶解的方法:
(2)调节溶液pH时,是将溶液的pH调
(3)电解精炼粗铜时,阴极的电极反应式为
(4)已知:pH>11时,Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成ZnO22-。室温下,几种离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表所小(开始沉淀的pH按金属离子浓度为0.01mol·L-1计算):
Fe3+ | Fe2+ | Zn2+ | Al3+ | |
开始沉淀的pH | 2 | 7.3 | 7.2 | 3.9 |
沉淀完全的pH | 8.3 | 8.2 | 5.2 |
②由过滤粗铜的滤液制备ZnO的实验步骤依次为(可选用的试剂:30%H2O2、稀硝酸、1.0mol·L-1NaOH溶液):
a.
d.
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解答题-工业流程题
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适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐2】高磷镍铁是生产钙镁磷肥的副产品。以高磷镍铁(主要含Ni、Fe、P,还含有少量Fe、Cu、Zn的磷化物)为原料生产硫酸镍晶体
的工艺流程如图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/15/a0e12319-c162-48b3-987f-6003aa9ec170.png?resizew=741)
(1)“电解”时,选用
硫酸溶液为电解液。将高磷镍铁制成电极板,则该电极板作_______ (填“阳极”或“阴极”);另一极的产物主要为_______ (填化学式),电极反应式为_______ 。此外,溶液中的
有部分在阴极放电。
(2)“沉镍”时,离子方程式为_______ ,为确保镍沉淀完全,理论上应调节溶液![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2da08719e468322c0bd18292a2401358.png)
_______ (已知:在该工业环境下,
(近似值);当溶液中离子浓度
时,可认为该离子沉淀完全)。
(3)已知:25℃时,
、
。向上述流程制得的
溶液中加入
固体,充分反应后,过滤可得到
溶液。生成
的化学方程式为_______ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1355c4b95fe98e44e85e0e2bccadfa54.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/15/a0e12319-c162-48b3-987f-6003aa9ec170.png?resizew=741)
(1)“电解”时,选用
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/95a4d87c56e2edf6b67cf71e82d5c159.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ab52c58d108a8e68c57129f2bb03dd01.png)
(2)“沉镍”时,离子方程式为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2da08719e468322c0bd18292a2401358.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a405efb8751d0669034418e2ecc6658c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f4910bdb1177ad92e1bb3f9258a96251.png)
(3)已知:25℃时,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/91a4a4148e47ddba6b7054f0c02997de.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/51e7db86bae4aae81fb2b354030e549d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cb04f3e7c214f47816a2b06d929ceb25.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/adf2bf3d0c07449146c22cbc8761ac3f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1487af7574e0c42055f5ae652cfdd335.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1487af7574e0c42055f5ae652cfdd335.png)
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【推荐3】我国科学家首次实现甲烷在温和条件下高选择性氧化制甲醇。
反应Ⅰ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d2922ae637886073827dff8c97681427.png)
反应Ⅱ:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/44dfb2880161df5bd330a2dde093f814.png)
(1)已知:①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/33bcb660859829f6816bd53add32dcfa.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c45ad0bdefbb1b20799fbd5ac4cd3385.png)
③
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5698ccd2f4a16296715d1ac1a141a4e.png)
上述反应Ⅰ的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/96d529dd8302544058eb2930a98a7d71.png)
_______
。
(2)在密闭容器中投入2mol
和1mol
发生反应Ⅰ、Ⅱ,保持起始投料量不变,在不同温度、压强下做平行实验,测得
的平衡体积分数
与温度、压强的关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/24/2943163129700352/2943259917910016/STEM/8f472b72-4dd1-438d-aaef-a7f215cc84a2.jpg?resizew=267)
①a、b、c由大到小排序为_______ 。
②由图可知,当
时,以反应_______ (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)为主,理由是_______ 。
③
℃时,三条曲线几乎相交的原因可能是_______ 。
(3)在恒温的刚性(恒容)密闭容器中,分别按照(a)
、
的体积比为2:1以及(b)
、
、
[
的作用是活化催化剂]的体积比为2:1:8充入并发生反应Ⅰ、Ⅱ,相同的时间内(都加入相同催化剂),测得产物的选择性[如甲醇的选择性
]如表所示。
①b投料方式能显著提高甲醇选择性的原因是_______ 。
②向上述刚性密闭容器中按照体积比2:1:8充入
、
和
,在450K下反应达到平衡时,
的转化率为50%,
的选择性为90%,则反应Ⅱ的压强平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a430bc430e866648a9ba303156a1d.png)
_______ 。(计算结果保留2位小数)
(4)我国科学家研发出新型催化剂,利用电催化法实现将甲烷转化成甲醇,装置如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/24/2943163129700352/2943259917910016/STEM/631f544f-7c9d-4da8-9fee-e3ac48683947.jpg?resizew=368)
交换膜M是_______ (填“阳离子”或“阴离子”)交换膜。阳极的电极反应式为_______ 。
反应Ⅰ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/441a12a11218875e35fc1a51c0b480af.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d2922ae637886073827dff8c97681427.png)
反应Ⅱ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/44dfb2880161df5bd330a2dde093f814.png)
(1)已知:①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/78c9edcd29ab0b8d0a7fb3e03353efa1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/33bcb660859829f6816bd53add32dcfa.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4871a78915a6e24befcaffb12ae58f9d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c45ad0bdefbb1b20799fbd5ac4cd3385.png)
③
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3fce9279e37d5690aaa5c100a473aa45.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5698ccd2f4a16296715d1ac1a141a4e.png)
上述反应Ⅰ的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/96d529dd8302544058eb2930a98a7d71.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
(2)在密闭容器中投入2mol
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e762a80c1216318892c2155bef79681.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e762a80c1216318892c2155bef79681.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0e20fa181c80a66ea85cf1fc5b4b02b9.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/24/2943163129700352/2943259917910016/STEM/8f472b72-4dd1-438d-aaef-a7f215cc84a2.jpg?resizew=267)
①a、b、c由大到小排序为
②由图可知,当
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e4d8195dbc4d30f6e1e074713295bd77.png)
③
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/baa24a8004d0095ac9d9382113732970.png)
(3)在恒温的刚性(恒容)密闭容器中,分别按照(a)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e762a80c1216318892c2155bef79681.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e762a80c1216318892c2155bef79681.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f6287dab91a4428da92c3ce8f5550973.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f6287dab91a4428da92c3ce8f5550973.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/880323ef7991be742a60a0ffefc75603.png)
投料方式 | a | b |
![]() | 90 | 15 |
![]() | 10 | 85 |
②向上述刚性密闭容器中按照体积比2:1:8充入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e762a80c1216318892c2155bef79681.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f6287dab91a4428da92c3ce8f5550973.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4d1f1e78b8ee320c79a71d3308b8db0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a430bc430e866648a9ba303156a1d.png)
(4)我国科学家研发出新型催化剂,利用电催化法实现将甲烷转化成甲醇,装置如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/24/2943163129700352/2943259917910016/STEM/631f544f-7c9d-4da8-9fee-e3ac48683947.jpg?resizew=368)
交换膜M是
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【推荐1】NiOOH可用作碱性镍镉电池的电极材料,用含镍废料(主要成分是Ni,杂质有Al、Fe、SiO2)制取NiOOH的流程如图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/22/04a9381b-1987-45c0-876a-7f8adf1eadc4.png?resizew=428)
已知:i.镍、铁同族,但Ni2+的性质较稳定;
ii.常温下,该工艺条件下金属阳离子生成氢氧化物沉淀时的pH范围如表所示。
回答下列问题:
(1)“酸浸”前将废料粉碎的目的是___________ ,“滤渣2”的主要成分是___________ 。
(2)加入
的目的是___________ ,实际生产中发现
的实际用量比理论用量多,原因是___________ 。
(3)“调pH”时pH的范围是___________ ,当溶液中离子浓度小于或等于
时认为该离子沉淀完全,则常温下![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d36f51b89db7fc6489a58a69c058783f.png)
___________ ,“氧化2”中反应的离子方程式为___________ 。
(4)锌镍电池是一种可充电电池,其充电时总反应为
,则放电时正极的电极反应式为___________ ,充电时阴极周围溶液pH___________ (填“增大”“减小”或“不变”)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/22/04a9381b-1987-45c0-876a-7f8adf1eadc4.png?resizew=428)
已知:i.镍、铁同族,但Ni2+的性质较稳定;
ii.常温下,该工艺条件下金属阳离子生成氢氧化物沉淀时的pH范围如表所示。
沉淀物 | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() |
开始沉淀时pH | 3.0 | 1.5 | 5.9 | 7.1 |
完全沉淀时pH | 4.7 | 3.2 | 9.0 | 9.2 |
(1)“酸浸”前将废料粉碎的目的是
(2)加入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9c38c6b842b451f57d81f9f8dd320e4c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9c38c6b842b451f57d81f9f8dd320e4c.png)
(3)“调pH”时pH的范围是
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b3e6e0b6cd65ae2059b93947151f33bd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d36f51b89db7fc6489a58a69c058783f.png)
(4)锌镍电池是一种可充电电池,其充电时总反应为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fb2b95238f4e43c5cd33c2cc148731a2.png)
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐2】近年来,研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/12/14/2872378744668160/2872598500507648/STEM/5fce9ab5-5738-4f09-b5ac-734dbc30a201.png?resizew=487)
(1)反应Ⅰ:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6f28174446a464a1a12d8d4a27ab5349.png)
反应Ⅲ:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/17fd2a82e13a2fc2fb9ab9f7fcbf461f.png)
反应Ⅱ的化学方程式为___________ ,标准状况下每有
的
发生反应,释放的能量为___________
。
,则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ac4bb5ab7f13c24e73afc40e9e4ab04b.png)
___________
(填“>”、“<”或“=”)
(2)利用下图所示装置可实现
的吸收,同时获得了硫黄、
消毒液。
①甲池中碳纳米管上的电极反应式是___________ 。
②乙池中的Y极可否改为与
电极相连,其理由是什么?___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/12/14/2872378744668160/2872598500507648/STEM/5fce9ab5-5738-4f09-b5ac-734dbc30a201.png?resizew=487)
(1)反应Ⅰ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6f28174446a464a1a12d8d4a27ab5349.png)
反应Ⅲ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/17fd2a82e13a2fc2fb9ab9f7fcbf461f.png)
反应Ⅱ的化学方程式为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/633942d64f64d9ac4e6f8d736c138feb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/39208d1c3e640e796d76875beeb9fb04.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9235414bc13fe2ad07f1f6fd8f14c9ad.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1facc7fde00c74e14b5c774196ffee59.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ac4bb5ab7f13c24e73afc40e9e4ab04b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1554b45cfdbc59d629b34bf21a8aa139.png)
(2)利用下图所示装置可实现
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/39208d1c3e640e796d76875beeb9fb04.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f4fcdce7444418a6bd89b0818fa2adbd.png)
①甲池中碳纳米管上的电极反应式是
②乙池中的Y极可否改为与
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/26ea660b68dc20c57a9a3a53ecba228b.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/12/14/2872378744668160/2872598500507648/STEM/eff059af-0b5a-45bf-859d-601b436eef38.png?resizew=278)
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适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐3】Ⅰ.某实验小组同学利用下图装置对电化学原理进行了一系列探究活动.回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/23/cba9ed38-b21c-47f2-9f3c-184238c367b7.png?resizew=252)
(1))甲池为___________ (填“原电池”或“电解池”)装置.甲池反应前,两电极质量相等,一段时间后,若Ag极的质量增加21.6g,则两电极质量相差_____________ g.
(2)若乙池中的某盐溶液是足量
溶液,则乙池中总反应的化学方程式_________________ ,工作一段时间后,若要使乙池溶液恢复至原来浓度,可向溶液中加入___________ (填化学式).
Ⅱ.利用电化学原理,将、
和熔融
制成燃料电池,模拟工业电解法来处理含
废水,如下图所示;电解过程中溶液发生反应:
.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/23/53d7b8a0-cdf7-4e76-bd0f-6c3a7b6aa594.png?resizew=358)
(3)甲池工作时,
转变成绿色硝化剂Y,Y是
,可循环使用.则石墨Ⅰ附近发生的电极反应式为____________________________________ .
(4)乙池中Fe(Ⅰ)棒上发生的电极反应为___________________________ ,若溶液中减少了
,则电路中至少转移了_________________ mol电子.
(5)向完全还原为
的乙池工业废水中滴加
溶液,可将铬以
沉淀的形式除去,常温下
的溶度积
,要使
降至
,溶液的pH应调至___________ .
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/23/cba9ed38-b21c-47f2-9f3c-184238c367b7.png?resizew=252)
(1))甲池为
(2)若乙池中的某盐溶液是足量
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bdcd76b0611c58a8a25dd1fc40454e9a.png)
Ⅱ.利用电化学原理,将、
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e762a80c1216318892c2155bef79681.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8c4510204f14e77cf66f16d43ca17a27.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/65229c6b8af46b8c0dc8a444f474dbc6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/83937e31b9a7644d2a79bed119175e7e.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/23/53d7b8a0-cdf7-4e76-bd0f-6c3a7b6aa594.png?resizew=358)
(3)甲池工作时,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2d6149377ee90af173136c0119993ccb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eba69df5a16b0af832cccc98b3e8e80b.png)
(4)乙池中Fe(Ⅰ)棒上发生的电极反应为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f2955f15ae748c1f0a87088b665be451.png)
(5)向完全还原为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3438b7d8a5956d3a017d308b3b41e032.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ce93086f0133444d40743d654cba1c55.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bed9884d17ccb86ffd0ecd1c9b2d48df.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bed9884d17ccb86ffd0ecd1c9b2d48df.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/454f174ef90ce92a31f0dec5a98d93d1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/94d3291328175c722fc075d80ab62ad0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3eaa91d13d5fcebf05b147bb3794f4c1.png)
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【推荐1】如图是乙醇燃料电池工作时的示意图,乙池中M、N两个电极的材料是石墨和铁中的一种,工作时M、N两个电极的质量都不减少,请回答:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/6/f68faec4-63ab-43d5-93b9-c704d7868634.png?resizew=312)
(1)甲池中通入乙醇的铂电极名称是___________ (选填“正极”、“负极”、“阴极”、“阳极”),通入O2的铂电极反应式为___________ 。
(2)乙池属于___________ (填“原电池”或“电解池”),工作时,乙池中电子流出的电极是___________ (选填“M”或N”);
(3)若乙池中某电极析出金属银4.32g时,甲池中理论上消耗氧气为___________ L(标况下);
(4)若用电解方法精炼粗铜,乙池电解液选用CuSO4溶液,则N电极的材料是___________ (选填“粗铜”或“精铜”),反应一段时间以后,电解液溶液的浓度___________ 。(选填“增大”、“减小”“不变”)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/6/f68faec4-63ab-43d5-93b9-c704d7868634.png?resizew=312)
(1)甲池中通入乙醇的铂电极名称是
(2)乙池属于
(3)若乙池中某电极析出金属银4.32g时,甲池中理论上消耗氧气为
(4)若用电解方法精炼粗铜,乙池电解液选用CuSO4溶液,则N电极的材料是
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适中
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解题方法
【推荐2】Ⅰ、工业上利用
和
在催化剂作用下合成甲醇
。
已知相关物质的摩尔燃烧焓(
):数据如下表所示:
(1)
时,由
和
合成
的热化学方程式为___ 。
Ⅱ、某研究小组以甲醇—空气燃料电池为电源,用石墨电极持续电解
溶液,装置如下图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/20/d47cd54d-e246-4068-a640-23774cb2600f.png?resizew=330)
实验现象记录如下:
(2)甲电极的电极反应式为___________ ;当通入
(折算为标准状况下)甲醇蒸汽,测得电路中转移
电子,则甲醇的利用率为___________ 。
(3)通电前
溶液呈酸性的原因:___________ (用离子方程式表示)。
(4)
时丁电极的电极反应式为___________ 。
(5)从丁电极刮取白色固体(含少量红色固体),经检验含
。针对
固体是如何产生的,某兴趣小组提出两种假设。
假设1:由电极反应产生:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/781fb6eb62b15d5ff9e329c286576255.png)
假设2:由反应___________ 产生(用离子方程式表示)。
(6)镀铜工业中,电镀液以
、
为主,同时含
和添加剂。过多的
会使镀层出现白色胶状薄膜,电镀前向电镀液中加入适量
(微溶)固体能有效解决该问题,反应的离子方程式为___________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f9e4c4b5c27dcf332542de88066dc9f7.png)
已知相关物质的摩尔燃烧焓(
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c1faae614d1f9c76d5a673519e5430bd.png)
物质 | ![]() | ![]() | ![]() |
摩尔燃烧焓![]() | ![]() | ![]() | ![]() |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c1faae614d1f9c76d5a673519e5430bd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f26a1cf4a7fd8cd7d9a679d839423c99.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/444497cd37b296f9762dfb3d1ca7bc55.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c9dbabdfa937eda7a1e40817b9d1c4c8.png)
Ⅱ、某研究小组以甲醇—空气燃料电池为电源,用石墨电极持续电解
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/07d05cee2402360de2e5becf2e06a635.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/20/d47cd54d-e246-4068-a640-23774cb2600f.png?resizew=330)
实验现象记录如下:
时刻 | 实验现象 | |
通电前 | ![]() | |
![]() | 丙电极产生气体 | 丁电极底部出现少量红色固体,电极周围溶液变棕黑色 |
![]() | 丙电极产生气体 | 丁电极产生白色固体 |
… | …… | |
![]() | 丙电极产生气体 | 丁电极产生气体 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f74a5d36fc826bdf8770d4cf7242d863.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1345c86494de96cd6109072f22e84967.png)
(3)通电前
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/07d05cee2402360de2e5becf2e06a635.png)
(4)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/38563ef1276b73b9863ed7595d04c2b7.png)
(5)从丁电极刮取白色固体(含少量红色固体),经检验含
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/60c202f0ae08101ecd2d2aac65e6a089.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5b9c1a70f1506c5413cdd10e9761f7fe.png)
假设1:由电极反应产生:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/781fb6eb62b15d5ff9e329c286576255.png)
假设2:由反应
(6)镀铜工业中,电镀液以
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bdcd76b0611c58a8a25dd1fc40454e9a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dabf3433f95b16485024c4eede9f2a50.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/aef0aaf9f3442509a859fb2f9a07ca7c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/aef0aaf9f3442509a859fb2f9a07ca7c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bb448051f17e620a83c2d765546a193f.png)
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【推荐3】下图为相互串联的三个装置,试回答:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/11/047b89f1-5fed-4517-9782-fdb7bf4a774d.png?resizew=449)
(1)写出甲池负极的电极反应式:_______ 。
(2)若利用乙池在铁片上镀银,则B电极反应式是_______ 。
(3)若利用乙池进行粗铜的电解精炼,则_______ 极(填“A”或“B”)是粗铜。
(4)向丙池溶液中滴加几滴酚酞试液,_______ 电极(填“石墨”或“Fe”)周围先出现红色,若甲池消耗3.2 gCH3OH气体,则丙池中阳极上产生气体的物质的量为_______ mol。
(5)工业冶炼铝的化学方程式是_______ 。
(6)工业级氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸根杂质,可用离子交换法膜法电解提纯。电解槽内装有阳离子交换膜(只允许阳离子通过),其工作原理如图所示。除去杂质后的氢氧化钾溶液从液体出口_______ (填写“A”或“B”)导出。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/11/047b89f1-5fed-4517-9782-fdb7bf4a774d.png?resizew=449)
(1)写出甲池负极的电极反应式:
(2)若利用乙池在铁片上镀银,则B电极反应式是
(3)若利用乙池进行粗铜的电解精炼,则
(4)向丙池溶液中滴加几滴酚酞试液,
(5)工业冶炼铝的化学方程式是
(6)工业级氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸根杂质,可用离子交换法膜法电解提纯。电解槽内装有阳离子交换膜(只允许阳离子通过),其工作原理如图所示。除去杂质后的氢氧化钾溶液从液体出口
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/11/eac4eda0-e7b3-4916-970f-a1b02fba268d.png?resizew=213)
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐1】新能源汽车所用蓄电池分为铅酸蓄电池、二次锂电池、空气电池等。铅酸蓄电池是常见的二次电池,应用非常广泛。电池反应式为:
。用铅酸蓄电池作电源,可以进行粗铜(含
、
等杂质)的电解精炼,也可以电解饱和食盐水制烧碱和氯气。其装置如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/13/2893480662081536/2895294449508352/STEM/d1bae931-e8d7-44d2-a18b-39f15e2440c8.png?resizew=333)
(1)铅酸蓄电池负极的电极反应式为___________ ;电池工作时,
向___________ (填“
”或“
”)极移动,放电一段时间后,溶液的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1066e53bf79a3cdff7ec2934bd09e272.png)
___________ (填“增大”“减小”或“不变”);若外电路通过
,理论上负极板的质量增加___________ g。
(2)电解精炼铜时,X极的电极材料是___________ ;U形管中的电解质溶液为___________ ;阴极发生的电极反应式为___________ 。
(3)如果X、Y都为石墨,U形管中装的是饱和
溶液,电解的总反应式为___________ ;如果消耗
,理论上产生的
在标准状态下的体积为___________ L。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2abc2e11c015847aaf3d7d670658af01.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bbc1005eeb2ea9264d827f2a99d72c79.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e741a053a9e723ff519619210beb6f5.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/13/2893480662081536/2895294449508352/STEM/d1bae931-e8d7-44d2-a18b-39f15e2440c8.png?resizew=333)
(1)铅酸蓄电池负极的电极反应式为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a8b6ede55013761f0df50ef4854cb9d4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/93c712a9f40571fcbdbf7ba702102429.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9d809ecbd2ab9eb4fa0ffcd780b48d3b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1066e53bf79a3cdff7ec2934bd09e272.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ddc3778e2d766ea73053a6f92c35cbca.png)
(2)电解精炼铜时,X极的电极材料是
(3)如果X、Y都为石墨,U形管中装的是饱和
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/24a7a58438b831b6a45a9874adce1055.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/95e28b0b5c87370119eee617766021a1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5d69d7191f7166d1c82e92bd9c6ef391.png)
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解题方法
【推荐2】如图所示,某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理,其中乙装置中X为阳离子交换膜(甲醚具有可燃性,是一种常用的燃料)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/21/8f1fb60b-37f9-479f-9223-788d36587d96.png?resizew=403)
根据要求回答相关问题
(1)装置甲中通入燃料甲醚的一极是________ (填“正极”或“负极”),写出正极的电极反应式:________ 。
(2)装置乙中Fe为________ 极(填“阳极”或“阴极”),石墨电极(C)的电极反应式为:________ 。
(3)如果粗铜中含有锌、银等杂质,丙装置的阳极泥中含有________ ,反应一段时间后,硫酸铜溶液浓度将________ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)当装置甲中消耗0.05mol O2时,装置乙中溶液的pH为________ (溶液体积为200mL不变)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/21/8f1fb60b-37f9-479f-9223-788d36587d96.png?resizew=403)
根据要求回答相关问题
(1)装置甲中通入燃料甲醚的一极是
(2)装置乙中Fe为
(3)如果粗铜中含有锌、银等杂质,丙装置的阳极泥中含有
(4)当装置甲中消耗0.05mol O2时,装置乙中溶液的pH为
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解题方法
【推荐3】如图所示,某化学兴趣小组设计了一个燃料电池,并探究氯碱工业原理和粗铜精炼原理,其中乙装置中X为阳离子交换膜。根据要求回答相关问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/26/6ae1fd62-3d77-4635-9b47-0333eee8600f.png?resizew=351)
(1)通入氧气的电极为_____ (填“正极”或“负极”),此电极反应式为_________ 。
(2)铁电极为_______ (填“阳极”或“阴极”),乙装置中电解反应的化学方程式为_________________ 。
(3)某粗铜中含有铁、金、银和铂等杂质,通过电解精制后,为从电解液中制得硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O),设计了如下工艺流程:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/26/5597672f-5d04-43ba-b050-efb512762688.png?resizew=359)
已知:几种金属阳离子开始沉淀和沉淀完全的pH。
①步骤I中加入试剂A的目的是_____________________________ ,试剂A应选择______ (填序号);
a.氯气 b.过氧化氢 C.酸性高锰酸钾溶液
②步骤II中试剂B为_________ (答出一种即可),调节pH的范围是___________ ;
③步骤III的操作是加热浓缩、___________ 、过滤。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/26/6ae1fd62-3d77-4635-9b47-0333eee8600f.png?resizew=351)
(1)通入氧气的电极为
(2)铁电极为
(3)某粗铜中含有铁、金、银和铂等杂质,通过电解精制后,为从电解液中制得硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O),设计了如下工艺流程:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/26/5597672f-5d04-43ba-b050-efb512762688.png?resizew=359)
已知:几种金属阳离子开始沉淀和沉淀完全的pH。
氢氧化物开始沉淀时的pH | 氢氧化物沉淀完全时的pH | |
Fe3+ | 1.9 | 3.2 |
Fe2+ | 7.6 | 9.6 |
Cu2+ | 4.7 | 6.7 |
a.氯气 b.过氧化氢 C.酸性高锰酸钾溶液
②步骤II中试剂B为
③步骤III的操作是加热浓缩、
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