1、选择题 用惰性电极电解CuSO4和NaCl的混合溶液,开始时阴极和阳极上析出的物质分别是( )
A.H2和Cl2
B.Cu和Cl2
C.H2和O2
D.Cu和O2
2、填空题 碲(Te)为ⅥA族元素,是当今高新技术新材料的主要成分之一。工业上可从电解精炼铜的阳极泥中提取碲。
(1)粗铜中含有Cu和少量Zn、Ag、Au、TeO2及其他化合物,电解精炼后,阳极泥中主要含有TeO2、少量金属单质及其他化合物。电解精炼粗铜时,阳极电极反应式为
。
(2)TeO2是两性氧化物,微溶于水,可溶于强酸或强碱。从上述阳极泥中提取碲的一种工艺流程如下:
①“碱浸”时TeO2发生反应的化学方程式为
。
②“沉碲”时控制溶液的pH为4.5-5.0,生成TeO2沉淀。如果H2SO4过量,溶液酸度过大,将导致碲的沉淀不完全,原因是
;防止局部酸度过大的操作方法是
。
③“酸溶”后,将SO2通入TeCl4溶液中进行“还原”得到碲,该反应的化学方程式是
。
3、填空题 硫酸工厂排放的尾气中,含少量的二氧化硫。为防止其污染大气,在排放前必需进行尾气处理并设法进行综合利用。
(1)硫酸工厂排放尾气中的SO2通常用足量石灰水吸收,然后再用稀硫酸处理。
①写出上述过程的化学反应方程式:_________,
②请说出这种尾气处理方法的优点(说出两点即可):___________;
③若某硫酸厂每天排放的1万米3(标准状况)尾气中含0.2%(体积百分数)的SO2,通过上述方法处理,理论上需生石灰_______kg。
(2)近闻美国和日本正在研究用Na2SO3吸收法作为治理SO2污染的一种新方法,该方法:
第一步是用Na2SO3水溶液吸收SO2,
第二步是加热吸收溶液,可得到含高浓度SO2的水蒸气副产品。
这种尾气处理方法与(1)相比的优点是____________。
(3)某研究小组用NaOH溶液吸收尾气中的二氧化硫,将所得的Na2SO3溶液进行电解循环再生,这种新工艺叫再生循环脱硫法;其中阴阳膜组合循环再生机理如下图,a,b离子交换膜将电解槽分为三个区域,电极材料为石墨。
①图中a表示____(填“阴”或“阳”)离子交换膜。A~E分别代表生产中的原 料或产品,其中C为硫酸,则A表示_______,E表示________。
②阳极的电极反应式为____。
4、选择题 串联电路中的四个电解池分别装有0.1mol/L的下列溶液,用铂做电极,接通直流电源一段时间后,溶液pH最小的是( )
A.CuCl2溶液
B.NaCl溶液
C.AgNO3溶液
D.KNO3溶液
5、填空题 (16分)能源短缺是人类社会面临的重大问题,利用化学反应可实现多种形式的能量相互转化。请回答以下问题:
(1)由气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量叫键能。从化学键的角度分析,化学反应的过程就是旧键断裂和新键的形成过程。已知反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) △H=-93 kJ·mol-1。试根据表中所列键能数据,计算a 的数值为
kJ/mol。
化学键 | H-H | N-H | N≡N |
键能/kJ·mol-1 | 436 | a | 945 |
(2)甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。已知在常压下有如下变化:
①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) ΔH =a kJ/mol
②H2O(g)=H2O(l) ΔH =b kJ/mol
写出液态甲醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水的热化学方程式:
。
(3)可利用甲醇燃烧反应设计一个燃料电池。如下图1,用Pt作电极材料,用氢氧化钾溶液作电解质溶液,在两个电极上分别充入甲醇和氧气。
①写出燃料电池正极的电极反应式
。
②若利用该燃料电池提供电源,与图1右边烧杯相连,在铁件表面镀铜,则铁件应是
极(填“A”或”B”);当铁件的质量增重6.4g时,燃料电池中消耗氧气的标准状况下体积为
L。
(4)如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法,那么可以设想用如图2装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾(电解槽内的阳离子交换膜只允许阳离子通过,阴离子交换膜只允许阴离子通过)。
①该电解槽的阳极反应式为
,单位时间内通过阴离子交换膜的离子数与通过阳离子交换膜的离子数的比值为
。
②从出口D导出的溶液是
(填化学式)。
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