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题型:解答题-实验探究题 难度:0.65 引用次数:125 题号:18111787
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。

(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___________(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___________

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【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_________(”)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):

Fe3+Fe2+Zn2+Al3+
开始沉淀的pH27.37.23.9
沉淀完全的pH8.38.25.2
①上表中Fe3+沉淀完全的pH__________________
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。
2019-01-13更新 | 341次组卷
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【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。

(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_______(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_______
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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:       
反应Ⅱ:
(1)已知:①       
       
       
上述反应Ⅰ的_______
(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。

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_______
℃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。
投料方式ab
的选择性/%9015
的选择性/%1085
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,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_______。(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。

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_______
2022-03-24更新 | 162次组卷
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