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1、选择题 质量均为100 g的Cu作电极,电解AgNO3溶液。稍电解一段时间后,两电极的质量相差28 g,此时两电极的质量分别为 (?)
A.阳极100 g,阴极128 g
B.阳极93.6 g,阴极121.6 g
C.阳极91.0 g,阴极119.0 g
D.阳极86.0 g,阴极114.0 g
参考答案:B
本题解析:阳极Cu-2e-=Cu2+;阴极Ag++e-=Ag;设转移xmol电子,阳极减少32xg,阴极增加108xg,相差32x+108x=28,x=0.2。故答案为B
本题难度:一般
2、选择题 有关下图及实验的描述不正确的是

A.图1的实验可以测量大理石与盐酸的反应速率
B.图2的实验说明吸热反应也可能是自发反应
C.图3的两个电极都为铜片时,电解初期溶液的浓度基本不改变
D.图4的实验中,铁钉上会有刺激性气体产生
参考答案:D
本题解析:
试题分析:图1的实验根据注射器中气体体积的变化,可以判断反应的速率,故A项正确;图2的实验,氢氧化钡晶体和氯化铵固体可以自发反应,该反应吸热,故B正确;图3两个电极都为铜片时,阳极反应为
,阴极反应为
,所以溶液的浓度基本不改变,故C正确;图4的实验中,铁为阳极,铁是活泼电极,极反应为
,故D错误。
考点:本题考查化学实验装置。
本题难度:一般
3、填空题 下图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g5 00%的NaOH 溶液、足量的CuSO4溶液和l00g10. 00%的K2SO4溶液,电极均为石墨电极。

接通电源,经过一段时间后, 测得丙中K2SO4浓度为10. 47%,乙中c电极质量增加。据此回答问题:
(1)①电源的N端为_______极;
②电极b上发生的电极反应为______________;
③列式计算电极b上生成的气体在标准状况下的体积:___________________;
④电极c的质量变化是______________g;
(2)电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化,简述其原因:
甲溶液_________________________;
乙溶液_________________________;
丙溶液__________________________;
(3)如果电解过程中铜全部析出,此时电解能否继续进行,为什么? ___________________________________________________?。
参考答案:(1)正;4OH--4e-=2H2O+O2↑;2.8L;l6
本题解析:
本题难度:一般
4、填空题 (共13分)I(7分)离子液体是一种室温熔融盐,为非水体系,由有机阳离子、Al2Cl7—和AlCl4—组成的离子液体作电解液时,可在钢制品上电镀铝。
(1)钢制品应接电源的 极,已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应,阴极电极反应式为 。若改用AlCl3水溶液作电解液,则阴极产物为 。
(2)为测定镀层厚度,用NaOH溶液溶解钢制品表面的铝镀层,当反应转移6 mol电子时,所得还原产物的物质的量为 mol。
(3)用铝粉和Fe2O3做铝热反应实验,需要的试剂还有 。
a.KCl b.KClO3 c.MnO2 d.Mg
取少量铝热反应所得到的固体混合物,将其溶于足量稀H2SO4,滴加KSCN溶液无明显现象, (填“能”或“不能”)说明固体混合物中无Fe2O3,理由是 (用离子方程式说明)。
II(6分)燃料电池(Fuel Cell)是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。燃料和空气分别送进燃料电池,电就被奇妙地生产出来。它从外表上看有正负极和电解质等,像一个蓄电池,但实质上它不能“储电”而是一个“发电厂”。
(4)美国Simons等科学家发明了使NH3直接用于燃料电池的方法,其装置为用铂作为电极,加入电解质溶液中,其电池反应为4NH3+3O2=2N2+6H2O
写出该燃料电池的正极反应式
(5)以天然气(假设杂质不参与反应)为原料的燃料电池示意图如图所示。

①放电时,负极的电极反应式为:
②假设装置中盛装100.0 mL 3.0 mol·L—1 KOH溶液,放电时参与反应的氧气在标准状况下体积为8960 mL。放电完毕后,电解质溶液中各离子浓度的大小关系为:
参考答案:(1)负;4Al2Cl7— + 3e— =" Al" + 7
本题解析:
试题分析:(1)根据电解原理知,在钢制品上电镀铝,钢制品为镀件,作阴极,连接电源的负极;电镀铝阴极应生成单质铝,所以阴极电极反应式为:4 Al2Cl7—+3e?=Al+7 AlCl4—;若改用AlCl3水溶液作电解液,H2O电离产生的H+放电生成H2;(2)用NaOH溶液溶解钢制品表面的铝镀层的化学方程式为:2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑还原产物为H2,与转移电子的对应关系为:H2 ~ 2e?,n(H2)=1/2n(e?)=1/2×6mol=3mol;(3)铝热反应需要用Mg和KClO3提供高温条件,选b、d;H2SO4与Fe2O3反应可生成Fe3+,但铝热反应生成的Fe可将Fe3+还原为Fe2+,发生反应:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Fe+2Fe3+=3Fe2+,加入KSCN,无明显现象;(4)NH3燃料电池,其电池反应为 4NH3+3O2=2N2+6H2O,该燃料电池的正极反应式O2 + 2H2O+ 4e— = 4OH—;(5)①碱性甲烷燃料电池放电时,甲烷在负极失电子,生成碳酸根,利用电荷守恒和原子守恒配平,电极反应式为:CH4-8e—+10OH—= CO32—+7H2O;②假设装置中盛装100.0 mL 3.0 mol·L—1 KOH溶液,放电时参与反应的氧气在标准状况下体积为8960 mL,物质的量为0.4mol,转移的电子为0.16mol,利用电子守恒知参加反应的甲烷为0.02mol,生成的二氧化碳为0.02mol,与100.0 mL 3.0 mol·L—1 KOH溶液反应后电解质溶液为等浓度的碳酸钾和碳酸氢钾的混合液,各离子浓度的大小关系为:c(K+)>c(HCO3—)>c(CO32—)>c(OH—)>c(H+)。
考点:考查电化学原理、氧化还原反应原理、铝热反应、离子浓度大小比较。
本题难度:困难
5、简答题 (12分)锰的用途非常广泛,在钢铁工业中,锰的用量仅次于铁,90%的锰消耗于钢铁工业,10%的锰消耗于有色冶金、化工、电子、电池、农业等部门。以碳酸锰矿(主要成分为MnCO3,还含有铁、镍、钴等碳酸盐杂质)为原料生产金属锰的工艺流程如下:

已知25℃,部分物质的溶度积常数如下:
物质
| Mn(OH)2
| Co(OH)2
| Ni(OH)2
| MnS
| CoS
| NiS
|
Ksp
| 2.1×10-13
| 3.0×10-16
| 5.0×10-16
| 1.0×10-11
| 5.0×10-22
| 1.0×10-22
(1)步骤Ⅰ中,MnCO3与硫酸反应的化学方程式是 。 (2)步骤Ⅰ中需要加入稍过量的硫酸,其目的有3点:①使矿物中的物质充分反应;②提供第Ⅱ步氧化时所需要的酸性环境;③ 。 (3)步骤Ⅱ中,MnO2在酸性条件下可将Fe2+氧化为Fe3+,该反应的离子方程式是 ,加氨水调节溶液的pH为5.0~6.0,以除去Fe3+。 (4)步骤Ⅲ中,滤渣2的主要成分是 。 (5)步骤Ⅳ中,在 (填“阴”或“阳”)极析出Mn,电极反应方程式为 。 (6)电解后的废水中还含有Mn2+,常用石灰乳进行一级沉降得到Mn(OH)2沉淀,过滤后再向滤液中加入适量Na2S,进行二级沉降。欲使溶液中c(Mn2+)≤1.0×10-5 mol·L-1,则应保持溶液中c(S2-)≥ mol·L-1。
参考答案:(12分) (1)MnCO3+H2SO4 =MnSO4
本题解析: 试题分析:(1)碳酸锰与硫酸反应生成硫酸锰、二氧化碳和水,所以化学方程式是MnCO3+H2SO4 =MnSO4+ CO2↑+H2O; (2)根据表中数据可知氢氧化锰是弱碱,所以硫酸锰水解生成氢氧化锰和硫酸,则硫酸过量的第三个作用是抑制锰离子水解; (3)步骤Ⅱ中,MnO2在酸性条件下可将Fe2+氧化为Fe3+,二氧化锰被还原为锰离子,离子方程式是MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O; (4)根据流程图可知,除杂1时,将铁离子除去,则除杂2的目的是除去镍离子和钴离子,根据沉淀的溶度积可知,加入硫化铵后,镍离子和钴离子已硫化物的沉淀除去,所以滤渣2的主要成分是CoS和NiS; (5)电解时,锰离子在阴极发生还原反应,所以Mn在阴极析出;电极反应式是Mn2++2e-=Mn; (6)因为KMnS=1.0×10-11,所以欲使溶液中c(Mn2+)≤1.0×10-5 mol·L-1,则应保持溶液中c(S2-)≥KMnS/ c(Mn2+)=1×10-6 mol/L。 考点:考查对工业流程的分析,溶度积的应用,离子方程式的书写
本题难度:困难
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