课题2 电解与电镀 知识点题库

下列有关工业生产的叙述正确的是(  )

A . 合成氨生产过程中将NH3液化分离,可加快正反应速率,提高N2、H2的转化率 B . 硫酸工业中,在接触室安装热交换器是为了利用SO3转化为H2SO4时放出的热量 C . 电解饱和食盐水制烧碱采用离子交换膜法,可防止阴极室产生的Cl2进入阳极室 D . 电解精炼铜时,同一时间内阳极溶解铜的质量比阴极析出铜的质量小

利用化学原理可以对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测和处理.某工厂对制铬工业污泥中Cr(Ⅲ)的回收与再利用工艺如下(硫酸浸液中金属离子主要是Cr3+ , 其次是Fe3+、Fe2+、Al3+、Ca2+、Mg2+):

常温下部分阳离子的氢氧化物形成沉淀时溶液的pH见下表:

阳离子

Fe3+

Fe2+

Mg2+

Al3+

Ca2+

Cr3+

开始沉淀时的pH

1.9

7.0

9.6

4.2

9.7

——

沉淀完全时的pH

3.2

9.0

11.1

8.0

11.7

9.0(>9.0 溶解)

  1. (1) 酸浸时,为了提高浸取率可采取的措施是 (至少一条).

  2. (2) 调pH=4.0是为了除去

  3. (3) 钠离子交换树脂的作用原理为Mn++nNaR→MRn+nNa+ , 被交换的杂质离子是 

  4. (4) 试配平下列氧化还原反应方程式:   Fe2++  H2O2+  H+ Fe3++(   )

  5. (5) 通入SO2的目的是​ 

用惰性电极电解含下列离子的水溶液,若转移电子数目相同的情况下,阴极析出质量最大的物质(   )
A . Ag+ B . Cu2+ C . Na+ D . Hg2+
用表中指定的阳极和阴极电解一定组成的甲溶液,然后加入一定量物质乙,能使溶液恢复到原来组成的甲溶液的正确组合是(   )

组别

阳极

阴极

甲溶液

物质乙

A

Ag

Cu

AgNO3溶液

AgNO3固体

B

C

Cu

CuSO4溶液

Cu(OH)2

C

Pt

Pt

NaOH溶液

NaOH固体

D

C

Fe

NaCl溶液

HCl

A . A B . B C . C D . D
电解法处理含氮氧化物废气,可回收硝酸,具有较高的环境效益和经济效益.实验室模拟电解法吸收NOx的装置如图所示(图中电极均为石墨电极).

  1. (1) 若用NO2气体进行模拟电解法吸收实验.

    ①写出电解时NO2发生反应的电极反应式:

    ②若有标准状况下2.24LNO2被吸收,通过阳离子交换膜(只允许阳离子通过)的H+ mol.

  2. (2) 某小组在右室装有10L0.2mol•L﹣1硝酸,用含NO和NO2(不考虑NO2转化为N2O4)的废气进行模拟电解法吸收实验.

    ①实验前,配制10L0.2mol•L﹣1硝酸溶液需量取 mL的密度为1.4g•mL﹣1、质量分数为63%的浓硝酸.

  3. (3) ②电解过程中,有部分NO转化为HNO2 , 实验结束时,测得右室溶液中含3molHNO3、0.1molHNO2 , 同时左室收集到标准状况下28LH2 . 计算原气体中NO和NO2的体积比(假设尾气中不含氮氧化物,写出计算过程).
用如图所示装置电解氯化钠溶液(X、Y 是碳棒).下列判断正确的是(   )

A . X电极为阴极 B . Y电极为负极 C . X电极表面发生氧化反应 D . Y电极表面有氯气生成
用惰性电极实现电解,下列说法正确的是(  )
A . 电解稀硫酸,实质是电解水,溶液pH不变 B . 电解氢氧化钠稀溶液,溶液浓度增大,pH变小 C . 电解氯化钠溶液,溶液浓度减小,pH不变 D . 电解硫酸铜溶液,要消耗OH溶液,pH变小
用惰性电极解下列溶液,一段时间后,再加入一定质量的另一种物质(中括号内),溶液能与原来溶液完全一样的是(   )
A . ZnCl2[ZnSO4] B . NaOH[H2O] C . CuCl2[HCl] D . CuSO4[Cu(OH)2]
下列说法错误的是(   )
A . 电解质的导电过程是化学变化,而金属的导电是物理变化 B . 电解质溶液导电的过程,就是电解质被电解的过程 C . 电解质在任何条件下均可以导电 D . 电解质溶液导电过程中一定有新物质生成
工业上电解制碱的技术是用离子交换膜法,主要原料是饱和食盐水.下图为离子交换膜法电解原理示意图:请回答下列问题:

  1. (1) 溶液A的溶质是,电解饱和食盐水的离子方程式是
  2. (2) 电解槽中部的阳离子交换膜把电解槽隔成了阴极室和阳极室,它只允许(填离子符号,下同)通过,而不允许和气体通过.
  3. (3) 电解法制碱的主要原料饱和食盐水是由粗盐制得,其中含有泥沙及Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42等杂质,因此必须精制.精制时所用试剂为①NaOH ②Na2CO3③BaCl2④盐酸,这四种试剂的添加顺序为(填序号).
  4. (4) 若将标准状况下6.72L阳极气体通入热的氢氧化钠溶液中,反应中只有一种元素的化合价发生改变,电子转移数是0.5×6.02×1023 , 产物中得到了两种含氯化合物,写出该反应的离子方程式:
用碳棒作电极,在Na+、Cu2+、Cl、SO42等离子中选出适当离子组成电解质,电解其溶液,写出符合条件的一种电解质的化学式:
  1. (1) 当阴极放出H2 , 阳极放出O2时,电解质是
  2. (2) 当阴极析出金属,阳极放出O2时,电解质是
  3. (3) 当阴极放出H2 , 阳极放出Cl2时,电解质是
  4. (4) 通过电子的物质的量与阴极析出的金属的物质的量、阳极析出的气体的物质的量之比为4:2:1时,电解质的化学式是
某小组同学利用下图装置对电解氯化铜实验进行了研究。

装置

现象

电解一段时间时,阳极石墨表面产生气体,阴极石墨上附着红色物质,烧杯壁变热,溶液由蓝色变为绿色

  1. (1) 甲认为电解过程中阳极产生的是溶液变绿的原因,写出产生该物质的电极反应式:
  2. (2) 乙查阅资料,CuCl2溶液中存在平衡:Cu2+ + 4Cl  [CuCl4]2_(黄色)  ΔH>0。据此乙认为:电解过程中,[CuCl4]2_(黄色)浓度增大,与CuCl2蓝色溶液混合呈绿色。乙依据平衡移动原理推测在电解过程中[CuCl4]2_浓度增大的原因:
  3. (3) 丙改用下图装置,在相同条件下电解CuCl2溶液,对溶液变色现象继续探究。

    装置

    现象

    电解相同时间时,阳极石墨表面产生气泡,溶液仍为蓝色;阴极石墨上附着红色物质,溶液由蓝色变为绿色;U型管变热,冷却后阴极附近溶液仍为绿色

    丙通过对现象分析证实了甲和乙的观点均不是溶液变绿的主要原因。丙否定甲的依据是,否定乙的依据是

  4. (4) 丙继续查阅资料:

    i. 电解CuCl2溶液时可能产生[CuCl2]_ , [CuCl2]_掺杂Cu2+后呈黄色

    ii. 稀释含[CuCl2]_的溶液生成CuCl白色沉淀据此丙认为:电解过程中,产生[CuCl2]_掺杂Cu2+后呈黄色,与CuCl2蓝色溶液混合呈绿色。

    丙进行如下实验:

    a.取电解后绿色溶液2 mL,加20 mL水稀释,静置5分钟后溶液中产生白色沉淀。

    b. 另取少量氯化铜晶体和铜粉,向其中加2 mL浓盐酸,加热获得含[CuCl2]_的黄色溶液。

    c. 冷却后向上述溶液……

    d. 取c中2 mL溶液,加20 mL水稀释,静置5分钟后溶液中产生白色沉淀。

    ① a的目的是

    ② 写出b中生成[CuCl2]_的离子方程式:

    ③ 补充c中必要的操作及现象:

    丙据此得出结论:电解时阴极附近生成[CuCl2]_是导致溶液变绿的原因。

下列关于能量转化的说法中,错误的是(   )
A . 电解水生成氢气和氧气时,电能转化为化学能 B . 绿色植物进行光合作用时,太阳能转化为化学能 C . 白炽灯工作时,电能全部转化为光能 D . 煤燃烧时,化学能主要转化为热能
用惰性电极分别电解下列各物质水溶液一段时间后,向剩余电解质溶液中加入适量水,能使溶液恢复到电解前浓度的是(   )
A . AgNO3 B . Na2SO4 C . CuCl2 D . KCl
某化工厂用石墨电解Na2CrO4溶液制备Na2Cr2O7的模拟装置如下图所示,下列有关说法错误的(   )

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A . 溶液中OH由阴极区流向阳极区 B . 阳极的电极反应式为2H2O-4e=O2↑+4H C . 阳极区产生的气体与阴极区产生的气体在相同状况下体积之比为1∶2 D . Na2CrO4转化为Na2Cr2O7的离子方程式为2CrO42-+2H=Cr2O72-+H2O
下列说法正确的是(   )
A . 有些活泼金属如铝可作热还原法的还原剂 B . 用电解NaCl溶液的方法来冶炼金属钠 C . 可用焦炭或一氧化碳还原氧化铝的方法来冶炼铝 D . 废旧金属不能回收利用
氯化钠是化学工业的最基本原料之一,被称为“化学工业之母”。下列有关说法正确的是(   )
A . “制钠”:海水为原料制得精盐,再电解氯化钠溶液制备钠 B . “氯碱工业”:采用“阴离子交换膜”电解槽电解饱和食盐水获得氯气和烧碱 C . 根据氯碱工业的原理,若电解氯化钾溶液,则反应为 D . “侯氏制碱”:将二氧化碳通入氨化的氯化钠饱和溶液中,析出碳酸钠
电化学原理在现实生活中有着十分广泛的应用。请回答下列问题:
  1. (1) 某研究性学习小组设计了如图所示装置探究钢铁的腐蚀与防护。

    为防止金属Fe被腐蚀,可以采用上述(填装置序号)装置原理进行防护;装置③中总反应的离子方程式为

  2. (2) 电镀在工业上有着广泛的应用,可以镀锌、镀铜、镀金等。利用如图所示装置可以将铜牌变为银牌,即在铜牌表面电镀一层银,该电解池的阴极反应可表示为

  3. (3) 钴(Co)的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。用乙醇燃料电池作为电源电解含的水溶液制备金属钴,其装置如图甲、乙。

    ①图乙中Co电极应连接乙醇燃料电池的极(填“a”或“b”。

    ②图甲中a极上发生的电极反应是

    ③生成 , Ⅰ室溶液质量理论上减少g。

以KCl和ZnCl2混合液为电镀液在铁制品上镀锌,下列说法正确的是(   )
A . 铁制品做阳极,锌做阴极 B . 未通电前上述镀锌装置可构成原电池,电镀过程是该原电池的充电过程 C . 电镀时保持电流恒定,升高温度不改变电解反应速率 D . 镀锌层破损后即对铁制品失去保护作用
下列图示与对应的叙述相符的是(   )

A.铁件镀银

B.由褪色快慢研究反应物浓度对反应速率的影响

C.稀硫酸与锌粒反应制氢气的能量变化

D.蒸干硫酸铝溶液制无水硫酸铝固体

A . A B . B C . C D . D