电化学B卷试卷参考答案及评分标准
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第四章过关检测卷(B)(时间:75分钟满分:100分)一、选择题(本题共9小题,每小题只有一个选项符合题意。
每小题5分,共45分)1.在日常生活中,我们经常看到铁制品生锈、铝制品表面出现白斑等众多金属腐蚀现象。
现通过如图所示装置进行实验探究。
下列说法正确的是()。
图Ⅰ图Ⅱ图ⅢA.用图Ⅰ所示装置进行实验,为了更快、更清晰地观察到导管中液柱上升,可用酒精灯加热具支试管B.图Ⅱ是图Ⅰ所示装置的原理示意图,图Ⅱ所示装置的正极材料是铁C.铝制品表面出现白斑的原理可以通过图Ⅲ所示装置进行探究,Cl-由活性炭向铝箔表面迁移,并发生电极反应:2Cl--2e-Cl2↑D.图Ⅲ所示装置的总反应为4Al+3O2+6H2O4Al(OH)3,生成的Al(OH)3进一步脱水形成白斑答案:D解析:具支试管内气体受热压强增大,不能更快更清晰地观察到液柱上升,A项错误;铁作负极,B项错误;铝箔表面发生电极反应Al-3e-Al3+,C项错误。
2.用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜,电解质溶液一般为H2SO4-H2C2O4混合溶液。
下列叙述错误的是()。
A.待加工铝制工件为阳极B.可选用不锈钢网作为阴极C.阴极的电极反应式为Al3++3e-AlD.硫酸根离子在电解过程中向阳极移动答案:C解析:该电解池阳极发生的电极反应为2Al+3H2O-6e-Al2O3+6H+,铝化合价升高失电子,所以待加工铝制工件应为阳极,A项正确;阴极发生的电极反应为2H++2e-H2↑,阴极可选用不锈钢网作电极,B项正确,C项错误;电解质溶液中的阴离子向阳极移动,D项正确。
3.家用的一种储水式电热水器的结构如图所示,其中a、b为水管口。
下列说法正确的是()。
A.电热水器通电时,可将少量的水电解B.镁棒因提供电子而作阴极,保护了钢制外壳C.镁棒因表面生成Mg(OH)2而得到有效保护D.电热水器可将电能转化为热能答案:D解析:电热水器通电时,加热棒工作,电路不和水接触,不会电解水,A项错误;利用原电池原理保护金属,更活泼的金属镁作阳极(负极),失去电子,不断被腐蚀,可定期更换,钢铁外壳作阴极(正极)得到保护,B项错误;镁棒作阳极(负极),失去电子生成Mg2+,阴极(正极)上水电离出的H+放电,剩余的OH-与Mg2+结合生成Mg(OH)2,该设计是牺牲阳极保护法,故镁棒表面生成Mg(OH)2并非为了保护镁棒,反而影响了对钢制外壳的保护,C项错误;电热水器是用电能加热,使水温升高,该过程电热水器将电能转化为热能,D项正确。
电化学分析测试题及参考答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 下列哪种电化学分析方法属于伏安法?A. 循环伏安法B. 环境扫描电镜C. 原子吸收光谱D. 气相色谱答案:A2. 以下哪个参数不是电化学分析中的基本参数?A. 电流B. 电压C. 电阻D. 电导答案:C3. 在电化学分析中,以下哪个电极用于传递电子?A. 参比电极B. 工作电极C. 对电极D. 辅助电极答案:B4. 下列哪个电化学分析方法适用于检测痕量金属离子?A. 极谱法B. 电位滴定法C. 电流滴定法D. 循环伏安法答案:A5. 在电化学分析中,以下哪个电极的电位保持不变?A. 工作电极B. 参比电极C. 对电极D. 辅助电极答案:B二、填空题(每题2分,共20分)6. 电化学分析中的基本原理是______。
答案:氧化还原反应7. 在电化学分析中,工作电极与______之间的电势差称为工作电极电势。
答案:参比电极8. 极谱法是一种基于______原理的电化学分析方法。
答案:电流与电位的关系9. 电位滴定法是通过测量溶液中______的变化来确定分析物浓度的方法。
答案:电位10. 循环伏安法是一种通过改变______来实现对分析物进行定性和定量分析的方法。
答案:电极电势三、判断题(每题2分,共20分)11. 电化学分析是一种基于物理化学原理的分析方法。
()答案:正确12. 电流滴定法是通过测量溶液中电流的变化来确定分析物浓度的方法。
()答案:正确13. 电位滴定法中,参比电极的电位始终保持不变。
()答案:正确14. 极谱法是一种基于电流与电位关系的电化学分析方法。
()答案:正确15. 电导率是电化学分析中的一个基本参数。
()答案:错误四、简答题(每题10分,共30分)16. 简述电化学分析的基本原理。
答案:电化学分析的基本原理是基于氧化还原反应。
在电解质溶液中,分析物在电极上发生氧化还原反应,通过测量电极上的电流、电位等参数,实现对分析物的定性和定量分析。
电化学原理试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 下列关于电化学的说法,错误的是()A. 电化学反应中有电子的转移B. 电化学反应分为氧化反应和还原反应C. 电化学反应不需要外界提供能量D. 电化学反应中,电极上发生的是氧化还原反应答案:C2. 下列哪个不是电解质()A. NaClB. H2SO4C. C6H12O6(葡萄糖)D. KOH答案:C3. 下列关于原电池的说法,错误的是()A. 原电池是一种将化学能转化为电能的装置B. 原电池的两极分别是阳极和阴极C. 原电池中,阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应D. 原电池工作时,电子从阳极流向阴极答案:B4. 下列关于电解池的说法,错误的是()A. 电解池是一种将电能转化为化学能的装置B. 电解池的两极分别是阴极和阳极C. 电解池中,阴极发生还原反应,阳极发生氧化反应D. 电解池工作时,电子从阴极流向阳极答案:D5. 下列关于电极电位的说法,错误的是()A. 电极电位是电极与溶液之间电位差的绝对值B. 标准电极电位是指电极在标准状态下的电极电位C. 电池的电动势等于正极电极电位减去负极电极电位D. 电极电位的大小反映了电极得失电子的能力答案:A二、填空题(每题3分,共30分)6. 在原电池中,负极发生______反应,正极发生______反应。
答案:氧化、还原7. 电解质溶液导电的主要载体是______和______。
答案:阳离子、阴离子8. 在电解过程中,阴极附近溶液的______浓度逐渐增大,阳极附近溶液的______浓度逐渐增大。
答案:阳离子、阴离子9. 电池的电动势等于______电极电位减去______电极电位。
答案:正极、负极10. 下列反应在酸性溶液中,氧化剂是______,还原剂是______。
MnO4- + 5Fe2+ + 8H+ = Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O答案:MnO4-、Fe2+11. 在下列反应中,氧化产物是______,还原产物是______。
大学电化学试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 下列哪个物质是电化学电池中的电解质?A. CuB. AgC. H2SO4D. C6H12O6答案:C2. 下列哪个反应是氧化还原反应?A. 2H2O → 2H2 + O2B. 2NaCl → 2Na + Cl2C. CaCO3 → CaO + CO2D. H2 + Cl2 → 2HCl答案:D3. 在标准状态下,下列哪个电极电势最高?A. Fe²⁺/FeB. Cu²⁺/CuC. Zn²⁺/ZnD. Ag⁺/Ag答案:D4. 在原电池中,电子从负极流向正极,那么电流的方向是?A. 从负极流向正极B. 从正极流向负极C. 同时流向正负极D. 无法确定答案:B5. 下列哪个电池是碱性电池?A. 铅酸电池B. 镍氢电池C. 锂离子电池D. 铅酸电池答案:B6. 下列哪个反应是电化学腐蚀的主要反应?A. Fe → Fe²⁺ + 2e⁻B. O2 + 4H⁺ + 4e⁻ → 2H2OC. 2Fe²⁺ + O2 → 2Fe³⁺ + H2OD. Fe²⁺ + 2OH⁻ → Fe(OH)2答案:C7. 下列哪个物质是电化学传感器中的敏感材料?A. 石墨B. AuC. SnO2D. Si答案:C8. 在电化学电池中,下列哪个部分负责传导电流?A. 电解质B. 阳极C. 阴极D. 电池壳答案:A9. 下列哪个电池是可再生能源电池?A. 铅酸电池B. 燃料电池C. 镍氢电池D. 锂离子电池答案:B10. 下列哪个电池的电压最高?A. 铅酸电池B. 锂离子电池C. 镍氢电池D. 铅酸电池答案:B二、填空题(每题5分,共30分)1. 电化学电池中的负极发生________反应,正极发生________反应。
答案:氧化,还原2. 标准电极电势是指________下的电极电势。
答案:标准状态3. 在电化学腐蚀过程中,金属发生________反应,氧化剂发生________反应。
电化学测试题及答案一、选择题1. 以下哪项不是电化学测试的基本方法?A. 循环伏安法B. 恒电位法C. 氧化还原滴定法D. 电导法答案:C2. 在电化学测试中,以下哪个参数表示电极的极化程度?A. 电流密度B. 电位C. 电导率D. 电阻答案:A3. 以下哪个电化学测试方法主要用于研究电极过程动力学?A. 循环伏安法B. 恒电位法C. 电化学阻抗谱D. 线性扫描伏安法答案:C4. 在电化学测试中,以下哪种电极被称为参比电极?A. 工作电极B. 辅助电极C. 参比电极D. 计时电极答案:C5. 以下哪个电化学测试方法主要用于研究电极材料的腐蚀行为?A. 循环伏安法B. 恒电位法C. 电化学阻抗谱D. 电位噪声法答案:C二、填空题1. 电化学测试中,循环伏安法的英文缩写是______。
答案:CV2. 在电化学测试中,电极的极化现象分为______极化和______极化。
答案:活化极化、欧姆极化3. 电化学阻抗谱法中,阻抗的单位是______。
答案:欧姆(Ω)4. 恒电位法中,电极电位保持______。
答案:恒定5. 电化学测试中,电导率是用来衡量______在溶液中的导电能力。
答案:离子三、判断题1. 在电化学测试中,循环伏安法可以用来研究电极过程动力学。
()答案:正确2. 恒电位法是一种电化学测试方法,可以用来研究电极的腐蚀行为。
()答案:正确3. 电化学阻抗谱法可以用来研究电极材料的电化学性质。
()答案:正确4. 在电化学测试中,电极的极化程度越大,电极过程动力学越慢。
()答案:正确5. 电化学测试中,电导率与溶液中的离子浓度成正比。
()答案:错误四、简答题1. 简述循环伏安法的原理。
答案:循环伏安法是一种电化学测试方法,通过改变电极电位,使电极上的氧化还原反应发生,从而得到电流与电位的关系曲线。
在循环伏安曲线上,可以得到电极反应的氧化峰和还原峰,根据峰电流和峰电位可以计算出电极反应的动力学参数。
电化学测试题及标准答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 以下哪种物质是电化学电池的组成部分?A. 金属导体B. 电解质溶液C. 金属氧化物D. 所有选项都是答案:D2. 下列哪个术语描述的是电化学反应过程中电子流动的方向?A. 电流B. 电压C. 电位D. 电导答案:C3. 在电化学电池中,哪个电极发生氧化反应?A. 正极B. 负极C. 任意电极D. 电池外部电极答案:B4. 下列哪个电极材料具有最高的标准电极电位?A. 锌B. 铁C. 铜D. 铅答案:C5. 在电化学电池中,哪个部分负责传导离子?A. 电极B. 电解质C. 电池壳体D. 电池连接线答案:B6. 下列哪个反应是电化学腐蚀的典型例子?A. 铁生锈B. 燃料燃烧C. 酸碱中和D. 光合作用答案:A7. 以下哪个电池类型属于二次电池?A. 酸性铅酸电池B. 锂电池C. 镍氢电池D. 所有选项都是答案:D8. 下列哪个因素对电化学电池的输出电压影响最小?A. 电解质浓度B. 电极材料C. 电池温度D. 电池大小答案:D9. 以下哪个电化学过程用于测定溶液中的离子浓度?A. 电位滴定B. 电流滴定C. 电导滴定D. 伏安法答案:A10. 下列哪个电池类型不能充电?A. 酸性铅酸电池B. 碱性电池C. 锂电池D. 镍氢电池答案:B二、填空题(每题3分,共30分)11. 电化学电池由______、______和______三部分组成。
答案:电极、电解质、电池壳体12. 在电化学电池中,正极发生______反应,负极发生______反应。
答案:还原、氧化13. 标准电极电位是指______时的电极电位。
答案:标准状态14. 电化学腐蚀过程中,金属发生______反应,电解质溶液中的离子发生______反应。
答案:氧化、还原15. 伏安法是一种通过测量______与______之间的关系来确定溶液中离子浓度的方法。
答案:电流、电位16. 二次电池是指______的电池。
(完整版)电化学测试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 下列哪个不是电化学电池的基本组成部分?A. 电极B. 电解质C. 电流表D. 外电路2. 在原电池中,哪个部分发生氧化反应?A. 正极B. 负极C. 电解质D. 外电路3. 下列哪种电池属于二次电池?A. 铅酸电池B. 锌锰电池C. 镍氢电池D. 银锌电池4. 下列哪个参数表示电池的电动势?A. 电压B. 电流C. 电阻D. 电导5. 下列哪种电极属于惰性电极?A. 铅电极B. 铜电极C. 石墨电极D. 锌电极二、填空题(每题2分,共20分)6. 电池的电动势由______和______两部分组成。
7. 在电化学腐蚀过程中,金属发生______反应,腐蚀产物为______。
8. 在电化学电池中,正极发生______反应,负极发生______反应。
9. 电池的电动势与电池反应的______和______有关。
10. 电解质溶液的导电能力与______和______有关。
三、判断题(每题2分,共20分)11. 电池的电动势等于电池两极间的电压。
()12. 原电池的电动势是由正极和负极的电极电势差决定的。
()13. 在电化学腐蚀过程中,金属发生还原反应。
()14. 电解质溶液的导电能力与溶液的浓度成正比。
()15. 电池的电动势与电池反应的化学计量数无关。
()四、计算题(每题20分,共40分)16. 已知下列电池反应:Zn + Cu^2+ → Zn^2+ + Cu。
若测得该电池的电动势为1.10V,求该电池反应的平衡常数。
17. 已知下列电池反应:Fe + 2Ag^+ → Fe^2+ +2Ag。
若测得该电池的电动势为1.46V,求该电池反应的标准电动势。
二、答案解析一、选择题1. C(电流表不是电化学电池的基本组成部分)2. B(负极发生氧化反应)3. C(镍氢电池属于二次电池)4. A(电动势表示电池的电动势)5. C(石墨电极属于惰性电极)二、填空题6. 电极电势、电解质电势7. 氧化、氧化物8. 还原、氧化9. 化学计量数、反应物和生成物的浓度10. 离子浓度、离子移动速度三、判断题11. ×(电池的电动势等于电池两极间的电压与电流的乘积)12. √(原电池的电动势是由正极和负极的电极电势差决定的)13. ×(在电化学腐蚀过程中,金属发生氧化反应)14. ×(电解质溶液的导电能力与溶液的浓度成正比,但不是唯一因素)15. ×(电池的电动势与电池反应的化学计量数有关)四、计算题16. 根据电动势公式:E = E^0 - (RT/nF)lnK,代入数据计算得:K = 2.2 × 10^1717. 根据电动势公式:E = E^0 - (RT/nF)lnK,代入数据计算得:E^0 = 1.70V。
电化学分析习题及参考答案一、填空题1、原电池的写法,习惯上把极写在左边,极写在右边,故下列电池中Zn︳ZnSO4︳CuSO4︳Cu 极为正极,极为负极。
2、当加以外电源时,反映可以向相反的方向进行的原电池叫,反之称为,铅蓄电池和干电池中,干电池为。
3、在电位滴定中,几种确定终点方法之间的关系是:在E-V图上的就是一次微商曲线上的也就是二次微商的点。
4、极谱定性分析的依据是,定量分析的依据是。
5、电解分析通常包括法和法两类,均可采用和电解过程进行电解。
6、在电极反应中,增加还原态的浓度,该电对的电极电位值,表明电对中还原态的增强。
反之增加氧化态的浓度,电对的电极电位值,表明此电对的增强。
7、电导分析的理论依据是。
利用滴定反应进行时,溶液电导的变化来确定滴定终点的方法叫法,它包括和8、极谱分析的基本原理是。
在极谱分析中使用电极作参比电极,这是由于它不出现浓度差极化现象,故通常把它叫做。
9、电解过程中电极的电极电位与它发生偏离的现象称为极化。
根据产生极化的原因不同,主要有极化和极化两种。
10 、离子选择性电极的电极斜率的理论值为。
25℃时一价正离子的电极斜率是;二价正离子是。
11、某钠电极,其选择性系数K Na+,H+约为30。
如用此电极测定PNa等于3的钠离子溶液,并要求测定误差小于3%,则试液的PH值应大于________。
12、用离子选择性电极测定浓度为10-4mol/L某一价离子i,某二价的干扰离子j的浓度为10-4mol/L,则测定的相对误差为。
( 已知K ij =10-3)13、玻璃电极在使用前,需在蒸馏水中浸泡24h以上,目的是,饱和甘汞电极使用温度不得超过℃,这是因为温度较高时。
二、选择题1、进行电解分析时,要使电解能持续进行,外加电压应()。
A 保持不变B 大于分解电压C 小于分解电压 D等于分解电压 E 等于反电动势2、用NaOH直接滴定法测定H3BO3含量能准确测定的方法是()A 电位滴定法B 酸碱中和法C 电导滴定法D 库伦分析法E 色谱法3、已知在c(HCl)=1mol/L的HCl溶液中:ΦCr2O72-/Cr3+=, ΦFe3+/Fe2+=。
电化学分析习题及参考答案一、填空题1、原电池的写法,习惯上把?????极写在左边,?????极写在右边,故下列电池中Zn︳ZnSO4︳CuSO4︳Cu??????极为正极,??????极为负极。
2、当加以外电源时,反映可以向相反的方向进行的原电池叫?????????,反之称为???????,铅蓄电池和干电池中,干电池为?????????。
3、在电位滴定中,几种确定终点方法之间的关系是:在E-V图上的????就是一次微商曲线上的??????也就是二次微商的????????点。
4、极谱定性分析的依据是????????????????,定量分析的依据是??????????????。
5、电解分析通常包括???????????法和????????法两类,均可采用???????和???????电解过程进行电解。
6、在电极反应中,增加还原态的浓度,该电对的电极电位值??????????,表明电对中还原态的?????????增强。
反之增加氧化态的浓度,电对的电极电位值?????????,表明此电对的????????????增强。
7、电导分析的理论依据是????????????。
利用滴定反应进行时,溶液电导的变化来确定滴定终点的方法叫?????????????法,它包括???????????和????????????8、极谱分析的基本原理是????????。
在极谱分析中使用??????电极作参比电极,这是由于它不出现浓度差极化现象,故通常把它叫做????????。
9、电解过程中电极的电极电位与它????????发生偏离的现象称为极化。
根据产生极化的原因不同,主要有???????极化和?????????极化两种。
10、离子选择性电极的电极斜率的理论值为??????????。
25℃时一价正离子的电极斜率是?????????;二价正离子是??????????。
11、某钠电极,其选择性系数K Na+,H+约为30。
如用此电极测定PNa等于3的钠离子溶液,并要求测定误差小于3%,则试液的PH值应大于________。
重庆科技学院20 10 /20 11 学年第二学期
试卷参考答案及评分标准( B 卷)
课程名称:电化学适用专业/年级:冶金普/2008
考试方式:开卷考试卷面总分: 100 分
一、简答题:(本题共5小题,每小题10分,共50分)
1. 常用浸出工艺有哪些?各自特点是什么?
答题要点:
(1) 间歇浸出:(1分)
优点:操作过程简单;缺点:处理每批精矿的加料和卸料操作及升温阶段都需时间,故周期长,设备利用率低,同时能耗较高。
(1分)
(2)连续并流浸出:(1分)
特点:各单个反应器内反应物的浓度,反应速度是恒定的,但同一串联系列中各个反应器则互不相同,可根据浸出过程的要求在不同的反应器内控制不同的温度、搅拌速度;设备生产能力大,易于进行自动控制,热利用率高,能耗低。
(2分)
(3)连续逆流浸出:(1分)
特点:适宜于高品位精矿的浸出,残渣中有价金属的浓度降到最低,而且浸出剂用量最少。
同时效率高,还可减小设备的尺寸,易实现连续化和自动化。
逆流操作也常用于洗涤过程。
(2分)
(4)错流浸出:(1分)
特点:浸出速度较快,浸出时间较短,浸出率较高。
浸出液的体积较大,浸出液中剩余试剂浓度较高,因而试剂耗量大,浸出液中目的组分含量较低。
(1分)
2. 简述有色金属硫化矿的高压氧浸原理及动力学规律。
答题要点:
硫化矿氧浸反应原理:
MS(s)+O2=MSO4(aq)
或MS(s)+H2SO4(aq)+O2=MSO4(aq)+S(s)+H2O
硫以SO42-形态产出还是以元素硫的形态产出,主要决定于MS本身的热力学性质。
(2.5 分)
硫化矿氧浸动力学规律:(每一小点2.5分)
(1) 在一般的浸出温度范围(80~200℃)内,硫化矿氧浸出的速度均随温度的升高而迅速加快,许多硫化矿氧浸出反应的表观活化能均超过41.8 kJ/mol。
学者研究表明许多硫化矿的氧浸属于化学反应控制。
(2) 在一定酸浓度下,其反应速度均随氧分压的升高而加快,而且在氧分压为100~200 KPa的范围内,大部分硫化矿氧浸的速度均与氧分压的二分之一次方成正比,为保证最大的浸出速度,氧分压与另一种浸出剂(如H2SO4)的浓度应成一定比例。
(3) 变价金属的高价离子(如Fe3+、Cu2+以及NO3-)对氧化过程有催化作用,一般
认为其催化机理为传递氧,例如对ZnS的氧化而言,Fe3+将发生以下反应: ZnS+Fe2(SO4)3=ZnSO4+2FeSO4+S
2FeSO4+H2SO4+1/2O2=Fe2(SO4)3
3. 电解精炼与电沉积的异同点。
答题要点:
相同点:(1) 都需要通电;(2)需要电解质(2分)
不同点:(1)所采用的阳极不同,电解精炼采用的是可溶性阳极,电沉积则为不可溶性阳极;(4分)(2)电解精炼常会产生阳极泥(3)电解精炼常常是火法冶金过程的最后精炼工序; 电解沉积法则常常是湿法冶金过程的最后精炼工序。
(2分)
4. 简述如何强化置换过程。
答题要点(每一小点2分):
(1)搅拌:置换过程属多相反应过程,加快搅拌,则溶液与固相表面(包括还原剂与置换产物的表面)的相对速度增加,有利于加大扩散速度常数。
(2)置换剂粒度:粒度细比表面积大,有利于加速置换反应。
(3)置换产物形貌:置换过程主要在已沉积的金属表面进行,其形状愈复杂、表面愈粗糙,则置换过程的速度愈快。
(4)溶液中其他离子影响:某些其他离子的存在,将对置换过程产生有利或不利的影响。
(5)温度:温度适当升高,一般有利于加快置换速度。
此外,人们普遍发现,在反应的前期置换速度随时间的延长而加快,其原因之一可能是置换产生的生成物与置换剂形成了原电池,同时生成物的表面积逐步增大,因而加快了反应的速度。
5. 采用沉淀法或共沉淀法制备粉体时,影响粉末成分、粒度的因素有哪些?可以采
取哪些措施对粉末的粒度及形貌进行控制?
答题要点:
影响因素
(1)溶液的化学成分。
溶液的化学成分不同,则沉淀出的颗粒的成分、性能各异,有时即使溶液中阳离子相同,仅阴离子不同,所得沉淀物成分及物理形态也相差很大。
(1.5分)
(2)浓度。
从化学组成相同的溶液中析出的沉淀物,往往由于溶液浓度不同,其沉淀物的化学成分和形貌也可能不同。
(1.5分)
(3)添加剂。
溶液中加微量添加剂,有时能改变产品的形貌。
(1.5分)
(4)操作条件。
沉淀过程的操作条件如温度、保温时间、pH值、搅拌情况等都可能影响颗粒的形貌及粒度分布,有些产品的形貌对操作条件的波动十分敏感。
(1.5分)控制适当参数可以控制或改变粉体粒度、形貌。
为了制得粒度均匀的颗粒,应创造条件使晶核能在整个溶液中同时地均匀地生成并长大。
为此,应保证沉淀剂的浓度和待沉淀物的过饱和度在整休溶液中是均匀的。
可以采取以下措施:
(1)均相沉淀法:为当前采用最多的方法,一般是通过在一定范围内调节pH值,以实现均相沉淀的的沉淀过程。
(2分)
(2)强制水解法。
对某些盐的水解反应而言,在高温下是向生成氢氧化物的方向进行。
(2分)
二、论述题:(本题共2小题,每小题15分,共30分)
1. 与火法冶金相比,湿法冶金有什么优缺点?请以铜的冶炼进行说明。
答题要点:
(1)火法工艺成熟,湿法工艺正在发展中。
(1分)
(2)火法炼铜对铜精矿的品位和杂质含量有一定的要求,不能单独处理品位低、杂质不合格的复杂铜精矿;湿法可以处理低品位铜矿。
(3分)
(3)湿法炼铜由于工艺过程简单,能耗低,因此生产成本低,是将来发展的趋势。
(3分)
(4)投资费用低、建设周期短。
(2分)
(5)没有环境污染问题。
湿法炼铜工艺没有SO2 烟气排放,硫化矿加压浸出时硫可以S的形式产出,避免了硫酸过剩问题。
特别是地下溶浸技术不需要把矿石开采出来,不破坏植被和生态,从根本上改善了采矿工人的劳动条件。
(3分)(6)阴极铜产品质量高。
由于溶剂萃取技术对铜的选择性很好,因此铜电解液纯度很高,产出的阴极铜质量可以达到99.999%,再加上采用了Pb-Ca-Sn合金阳极以及在电解液中加Co2+等措施,有效地防止了铅阳极的腐蚀,保证了阴极产品的质量。
(1分)
(7)可以回收铜阳极泥里面的贵金属。
(2分)
2. 试述沉淀法原理及沉淀后影响残留金属离子浓度的因素。
答题要点:
原理:某些金属离子或其盐与某些离子或盐作用后形成溶解度较小的化合物,从而使主金属与杂质分离。
(5分)(也可分述各种沉淀法的原理)
影响残留金属离子浓度的因素有:(每一小点2.5分,略展开叙述)
(1)往往高价化合物溶解度更小,故而氧化可使所需沉淀的残留金属离子浓度降低。
(2)溶液的pH值。
(3)沉淀剂用量。
(4)温度。
三、综合题:(本题共1小题,20分)
试论述电位-pH图的绘制过程及其在湿法冶金中的应用。
答题要点:
绘制步骤:
(1) 确定体系中可能发生的各类反应,列出每个反应的平衡方程式;
(2) 根据参加反应的各组分的热力学数据,计算出反应的标准吉布斯自由能变化0
,求出平衡常数K或标准电极电位E0;
G
(3) 导出各个反应的电位E与pH的关系;
(4) 根据E与pH的关系式,在指定离子活度(简化为浓度)或气相分压条件下,计算在反应温度下的E与pH值;
(5) 选取适当的坐标值范围,以E为纵坐标,pH为横坐标,根据E、pH计算值绘图。
判断氧化还原反应进行的方向
推测氧化剂或还原剂在水溶液中的稳定性
选择合适的工艺条件
对浸出反应的理论进行分析
举例略。