1、填空题 以黄铜矿精矿为原料,制取金属铜的工艺如下所示:

Ⅰ.将黄铜矿精矿(主要成分为CuFeS2,含有少量CaO、MgO、Al2O3)粉碎。
Ⅱ.采用如图所示装置进行电化学浸出实验。将精选黄铜矿粉加入电解槽的阳极区,恒速搅拌,使矿粉溶解。在阴极区通入氧气,并加入少量催化剂。
Ⅲ.一段时间后,抽取阴极区溶液,向其中加入有机萃取剂(RH)发生反应:2RH(有机相)+Cu2+(水相)
R2Cu(有机相)+2H+(水相)分离出有机相,向其中加入一定浓度的硫酸,使Cu2+得以再生。 Ⅳ.电解硫酸铜溶液制得金属铜。
(1)黄铜矿粉加入阳极区与硫酸及硫酸铁主要发生以下反应:CuFeS2 + 4H+=Cu2+ + Fe2+ + 2H2S↑ 2Fe3+ + H2S=2Fe2+ + S↓+ 2H+ ,阳极区硫酸铁的主要作用是 。(2)阴极区,电极上开始时有大量气泡产生,后有红色固体析出,一段时间后红色固体溶解。写出析出红色固体的反应方程式 。
(3)若在实验室进行步骤Ⅲ,分离有机相和水相的主要实验仪器是 。
(4)步骤Ⅲ,向有机相中加入一定浓度的硫酸,Cu2+得以再生的原理是 & #160; 。(5)步骤Ⅳ,若电解200mL0.5 mol/L的CuSO4溶液,生成铜3.2 g,此时溶液中离子浓度由大到小的顺序是 。
参考答案:(1)吸收硫化氢气体,防止环境污染(表述合理即可得分) (1分)
(2)Cu2++2e
本题解析:
本题难度:困难
2、选择题 有两位希腊化学家,把氢气和氮气通入到一加热的电解池中,用多孔钯多晶薄膜催化电解,结果在常压下获得了氨,且转化率远高于通常合成氨工艺的转化率。则下列有关叙述不正确的是
[? ]
A.在该装置内,氮气在阴极区发生反应
B.使用高效催化剂可提高合成氨的转化率
C.该过程中有电能转化为化学能
D.合成氨反应是放热的,所以该装置还可以向外界提供能量
参考答案:B
本题解析:
本题难度:一般
3、填空题 如图所示,p、q为直流电源的两极,A由金属单质X制成,B、C、D为铂电极,接通电源,金属X沉积于B极,同时C、D上产生气泡,试回答:

(1)p为?极,A极发生了?反应。
(2)C为?极,可收集到?;D为?极,可收集到?。
(3)C极的电极反应式为?。
(4)在电解过程中,测C、D两极上产生气体的体积,实验数据如下表:
时间(min)
| 1
| 2
| 3
| 4
| 5
| 6
| 7
| 8
| 9
| 10
|
阴极产生气体 的体积(cm3)
| 6
| 12
| 20
| 29
| 39
| 49
| 59
| 69
| 79
| 89
|
阳极产生气体 的体积(cm3)
| 2
| 4
| 7
| 11
| 16
| 21
| 26
| 31
| 36
| 41
|
?
仔细分析以上实验数据,请说出变化的可能原因是
?。
(5)当反应进行一段时间后,A、B电极附近溶液的pH?(填“增大”“减小”或“不变”)。
(6)当电路中通过0.004 mol电子时,B极上沉积的金属X为0.128 g,则此金属的摩尔质量为?。
参考答案:(1)正 氧化
(2)阳 氧气 阴 氢气
(3)4OH--4e-=O2↑+2H2O
(4)在开始反应的1~4 min内,由于生成的氧气和氢气在水中的溶解没有达到饱和,氧气的溶解度大于氢气,故氢气和氧气的体积比大于2∶1;随着反应的进行,到4 min后,由于生成的氧气和氢气在水中的溶解均达到饱和,故体积比约等于2∶1
(5)不变
(6)64 g/mol
本题解析:(1)B极:X2++2e-=X因此B为阴极,由此可推知A是阳极。C是阳极,D是阴极,p为正极。
(4)从O2和H2在水中的溶解度大小回答。
(5)中A极:X-2e-=X2+,B极:X2++2e-=X,故两极pH不变。
(6)设X的摩尔质量为M,则:
X2++2e-=? X
2 mol?M
0.004 mol? 0.128 g
M=
=64 g/mol。
本题难度:一般
4、选择题 α-AgI是一种固体导体,导电率很高。为研究α-AgI到底是Ag+导电还是I—导电,设计了如下实验,下列有关说法不正确的是

A.若α-AgI是Ag+导电,则通电一段时间后晶体质量不变
B.若α-AgI是Ag+导电,则通电一段时间后晶体质量减少
C.阳极反应为:Ag一e—=Ag+
D.阴极质量不断增加
参考答案:B
本题解析:若α-AgI是Ag+导电,阳极反应式为Ag一e—=Ag+,阳极质量减小;内电路中Ag+移向阴极,阴极反应式为Ag++e—=Ag,阴极质量增大;由电子守恒可知,阳极减小的质量等于阴极增加的质量,则α-AgI晶体的质量不变。
本题难度:一般
5、填空题 在如图所示的装置中,若通入直流电5min时,铜电极质量增加2.16 g,试回答:

(1) 电源电极X为________极。
(2) pH变化:A________,B________,C________。(填“增大”、“减小”或“不变”)
(3) 通电5 min时,B中共收集224 mL气体(标准状况),溶液体积为200 mL。则通电前CuSO4溶液的物质的量浓度为________(设电解前后溶液体积无变化)。
(4) 若A中KCl溶液的体积也是200 mL,电解后,溶液的pH为________(设电解前后溶液体积无变化)。
参考答案:(1)负 ?
(2)增大;减小;不变
(3)0.025 mol/L?
(4)13
本题解析:
本题难度:一般