2018届高考化学三轮冲刺核心突破电解原理考前微练习
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2018年高考化学三轮冲刺专题提升练习卷电化学综合编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(2018年高考化学三轮冲刺专题提升练习卷电化学综合)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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电化学综合1.【2017天津卷】某混合物浆液含有Al(OH)3、MnO2和少量Na2CrO4,。
考虑到胶体的吸附作用使Na2CrO4不易完全被水浸出,某研究小组利用设计的电解分离装置(见图2),使浆液分离成固体混合物和含铬元素溶液,并回收利用.回答Ⅰ和Ⅱ中的问题。
Ⅰ.固体混合物的分离和利用(流程图中的部分分离操作和反应条件未标明)(1)反应①所加试剂NaOH的电子式为_________。
B→C的反应条件为__________,C→Al 的制备方法称为______________.(2)该小组探究反应②发生的条件.D与浓盐酸混合,不加热,无变化,加热有Cl2生成,当反应停止后,固体有剩余,此时滴加硫酸,又产生Cl2。
由此判断影响该反应有效进行的因素有(填序号)___________.a.温度 b.Cl−的浓度 c.溶液的酸度(3)0.1 mol Cl2与焦炭、TiO2完全反应,生成一种还原性气体和一种易水解成TiO2·x H2O 的液态化合物,放热4。
28 kJ,该反应的热化学方程式为__________.Ⅱ.含铬元素溶液的分离和利用(4)用惰性电极电解时,2CrO-能从浆液中分离出来的原因是__________,分离后含铬元素4的粒子是_________;阴极室生成的物质为___________(写化学式)。
2018高考化学三轮冲刺选择题精选试题(1)1、能产生“丁达尔效应”的是()A.肥皂水 B.石灰水 C.双氧水 D.氯水【答案】A【解析】能产生丁达尔效应的分散系是胶体,A、肥皂水属于胶体,具有丁达尔效应,故A正确;B、石灰水属于溶液,故B错误;C、双氧水属于溶液,故C错误;D、氯水属于溶液,故D错误。
2、快速准确称量8.0 g NaOH配成2 L溶液,下列说法中正确的是A.室温时,所配溶液中水电离的c(OH-)为1.0×10-7mol·L-1B.若从原溶液中取出200 mL,取出的溶液的物质的量浓度为0.01 mol·L-1C.室温下,若向所配的溶液中通入适量的氯气,恰好反应时所消耗的氯气的体积为2.24 LD.室温下,向所配制的溶液中加入足量的铝粉,充分反应后转移的电子数为0.6 mol 【答案】D3、用“银-Ferrozine”法检测室内甲醛含量的原理如下:下列说法错误的是()A.标准状况下,11.2LCO2中含碳氧双键的数目为6.02×1023B.30gHCHO被氧化时转移电子数目为4×6.02×1023C.反应①的化学方程式为2Ag2O+HCHO=4Ag+CO2+H2OD.理论上,吸收HCHO 与消耗Fe3+的物质的量之比为4∶1【答案】D【解析】A.标准状况下,11.2LCO2的物质的量是0.5mol,其中含碳氧双键的数目为6.02×1023,A正确;B.甲醛中C元素化合价为0价,被氧化为CO2,碳元素的化合价从0价升高到+4价,失去4个电子。
30gHCHO的物质的量是1mol,被氧化时转移电子数目为4×6.02×1023,B正确;C.由流程可知Ag2O与HCHO反应生成Ag、二氧化碳和水,则反应的方程式为2Ag2O+HCHO=4Ag+CO2+H2O,C正确;D.甲醛氧化为CO2,碳元素的化合价从0价升高到+4价,转移电子数为4,Fe3+反应生成Fe2+转移电子数为1,则理论上消耗的甲醛与消耗Fe3+的物质的量之比为1:4,D错误,答案选D。
1.(2017·全国卷Ⅰ)支撑海港码头基础的钢管桩,常用外加电流的阴极保护法进行防腐,工作原理如图所示,其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。
下列有关表述不正确的是() A.通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零B.通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩C.高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流D.通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整解析:选C2.(2017·全国卷Ⅱ)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.待加工铝质工件为阳极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解析:选C3. (2016·全国卷Ⅰ)三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示,采用惰性电极,ab、cd均为离子交换膜,在直流电场的作用下,两膜中间的Na+和SO2-4可通过离子交换膜,而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。
下列叙述正确的是()A.通电后中间隔室的SO2-4向正极迁移,正极区溶液pH增大B.该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品C.负极反应为2H2O-4e-===O2+4H+,负极区溶液pH降低D.当电路中通过1 mol电子的电量时,会有0.5 mol的O2生成解析:选B4.(2016·全国卷Ⅱ)Mg-AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。
下列叙述错误的是()A.负极反应式为Mg-2e-===Mg2+B.正极反应式为Ag++e-===AgC.电池放电时Cl-由正极向负极迁移D.负极会发生副反应Mg+2H2O===Mg(OH)2+H2↑解析:选B5.(2015·全国卷Ⅰ)微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置,其工作原理如图所示。
下列有关微生物电池的说法错误的是()A.正极反应中有CO2生成B.微生物促进了反应中电子的转移C.质子通过交换膜从负极区移向正极区D.电池总反应为C6H12O6+6O26CO2+6H2O解析:选A。
电池的工作原理及应用一、选择题7.如图,在盛有稀硫酸的烧杯中放入用导线连接的电极X、Y,外电路中电子流向如图所示,关于该装置的下列说法正确的是A.外电路的电流方向为:X→外电路→YB.若两电极分别为Fe和碳棒,则X为碳棒,Y为FeC.X极上发生的是还原反应,Y极上发生的是氧化反应D.若两电极都是金属,则它们的活动性顺序为X>Y【答案】D【解析】由图示电子流向知X为负极,Y为正极,则电流方向为Y→外电路→X,故A错;若两电极分别为Fe和碳棒,则X为Fe,Y为碳棒,B错;负极上失去电子发生氧化反应,正极上得电子发生还原反应,C错;若两电极均为金属,活泼金属作负极,故有活动性X>Y。
8、某小组为研究电化学原理,设计如图装置。
下列叙述不正确的是A.a和b不连接时,铁片上会有金属铜析出B.a和b用导线连接时,铜片上发生的反应为:Cu2++2e−===CuC.无论a和b是否连接,铁片均会溶解,溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色SO 向铜电极移动D.a和b用导线连接时,24【答案】D【解析】a和b不连接时,不能构成原电池。
铁与铜发生置换反应,生成的铜附着在铁片上,A项正确;a和b用导线连接,构成原电池,溶液中的Cu2+得到电子生成铜在铜片上析出,B 项正确;无论a和b是否连接,都是铁片不断溶解生成Fe2+,溶液中的Cu2+不断得到电子生成Cu,溶液颜色从蓝色逐渐变成浅绿色,C项正确;a和b连接时,构成原电池,阴离子向负极移动,D项错误。
9、①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。
①②相连时,外电路电流从②流向①;①③相连时,③为正极;②④相连时,②上有气泡逸出;③④相连时,③的质量减少。
据此判断这四种金属活动性由强到弱的顺序是A.①③②④ B.①③④②C.③④②① D.③①②④【答案】B【解析】利用原电池的形成和工作原理解决问题。
在外电路中,电流从正极流向负极,则①作原电池的负极,②作正极,故活动性①>②;活动性相对较差的金属作原电池的正极,故金属的活动性①>③;有气泡产生的电极发生的还原反应,为原电池的正极,故活动性④>②;质量减少的电极发生氧化反应生成金属离子而溶解,为原电池负极,故活动性③>④,由此可得金属活动性:①>③>④>②。
大题精做十一以电解质溶液为主线串联反应原理1.(2018河北武邑中学理综)COS 和H2S 是许多煤化工产品的原料气。
已知:COS(g)+H2(g)H2S(g)+CO(g) ΔH=X kJ·mol−1;CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH=-42 kJ·mol−1;(1)断裂1mol分子中的化学键所需吸收的能量如下表所示:则X=_____________________。
(2)向10L容积不变的密闭容器中充入1mol COS(g)、1mol H2(g)和1mol H2O(g),进行上述两个反应,在某温度下达到平衡,此时CO的体积分数为4%,且测得此时COS的物质的量为0.80mol,则该温度下反应I 的平衡常数为_________________(保留两位有效数字)(3)现有两个相同的2 L恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器M、N,在M中充入1mol CO和1molH2O,在N 中充入1molCO2和1molH2,均在700℃下开始按Ⅱ进行反应。
达到平衡时,下列说法正确的是_________。
A.两容器中CO的物质的量M>NB.两容器中正反应速率M<NC.容器M 中CO的转化率与容器N中CO2的转化率之和小于1D.两容器中反应的平衡常数M>N(4)氢硫酸、碳酸均为二元弱酸,其常温下的电离常数如下表:煤的气化过程中产生的H2S可用足量的Na2CO3溶液吸收,该反应的离子方程式为______________;常温下,用100mL0.2mol·L−1NaOH溶液吸收448mL(标况)H2S气体,反应后溶液中离子浓度从大到小的顺序为__________________________________。
(5)25℃时,用Na2S沉淀Cu2+、Sn2+两种金属离子(M2+),所需S2−最低浓度的对数值1gc(S2−)与Igc(M2+)的关系如右图所示,请回答:①25℃时Ksp(CuS)=_______________。
电解原理1.氢氧化锂是制取锂和锂的化合物的原料,用电解法制备氢氧化锂的工作原理如图所示,下列叙述不正确...的是A.b极附近溶液的pH增大B.a极发生的反应为:2H2O−4e−=== O2↑+4H+C.该法制备LiOH还可得到硫酸和氢气等产品D.当电路中通过1 mol电子时,可得到2 mol LiOH【答案】D【解析】A.电解池工作时阳离子向阴极移动,则b为阴极,H+在其表面得电子发生还原反应生成氢气,电极反应为2H2O+2e−===H2+2OH−,故A正确;B.a极为电解池的阳极,发生的电极反应为2H2O−4e−=== O2↑+4H+,故B正确;C.电解池中除获得LiOH外,在阳极还获得硫酸,阴极获得氢气,故C正确;D.当电路中通过1 mol电子时,生成的氢气是0.5 mol,可得到1 mol LiOH,故D错误;答案为D。
【名师点睛】分析电解过程的思维程序:①首先判断阴阳极,分析阳极材料是惰性电极还是活性电极。
②再分析电解质水溶液的组成,找全离子并分阴阳离子两组。
③然后排出阴阳离子的放电顺序:阴极:阳离子放电顺序:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>H+;阳极:活泼电极>S2−>I −>Br−>Cl−>OH−。
2.按图所示实验,若x轴表示流入阴极的电子的物质的量,则y轴可表示NO )③a棒的质量④b棒的质量⑤溶液的pH①c(Ag+)②c(3A.①③ B.③④C.①②④ D.①②⑤【答案】D【解析】本题考查电镀知识,阳极:Ag−e−===Ag+,b棒质量减小;阴极:Ag++e−===Ag,a棒质量增大,电解质溶液浓度不变,故选D。
3.用如图所示装置除去含CN−、Cl−废水中的CN−时,控制溶液pH为9-10,阳极产生的ClO−将CN−氧化为两种无污染的气体。
下列说法不正确的是A.用石墨作阳极,铁作阴极B.阳极的电极反应式:Cl−+2OH−−2e−===ClO−+H2OC.阴极的电极反应式:2H2O+2e−===H2↑+2OH−D.除去CN−的反应:2CN−+5ClO−+2H+===N2↑+2CO2↑+5Cl−+H2O【答案】D【解析】A.阳极要产生ClO−,则铁只能作阴极,不能作阳极,否则就是铁失电子,A正确;B.阳极是Cl−失电子产生ClO−,电极反应式为:Cl−+2OH−−2e−===ClO−+H2O,B正确;C.阴极是H+产生H2,碱性溶液,故阴极的电极反应式为:2H2O+2e−===H2↑+2OH−,C正确;D.溶液为碱性,方程式应为2CN−+5ClO−+H2O===N2↑+2CO2↑+5Cl−+2OH−。
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电化学基本原理与应用1.如图所示,将纯Fe棒和石墨棒插入饱和食盐水中。
下列说法正确的是()A.如M接电源负极,N接电源正极,纯Fe棒不会被腐蚀,属于牺牲阳极的阴极保护法B.如M接电源正极,N接电源负极,将石墨棒换成Cu棒,电解质溶液换成CuSO4溶液,则可实现在纯Fe棒上镀铜C.如将M、N用导线直接相连,则纯Fe棒上产生气泡D.如将M、N用导线直接相连,一段时间后,向Fe电极区滴入2 滴K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀【答案】D2.福特公司发明的硫钠电池是一种以金属钠为负极、硫为正极、陶瓷管为电解质隔膜(作用是传递Na+)的二次电池,其原理可以表示为2Na+xS Na2S x。
现将该电池用于电浮选凝聚法对污水进行处理,电源两极分别连接Fe电极和石墨电极,对污水进行处理后,溶液上层有大量的浮渣。
下列有关说法错误的是( )A.硫钠电池放电时正极反应方程式可表示为:xS+2e-+2Na+=Na2S xB.Fe电极为电解池阳极,失电了生成亚铁离子,最终会转化为三价铁形成氢氧化铁胶体从而达到净水目的C.处理污水时阴极产生的气体可将水中的悬浮物带到水面形成浮渣层,即浮选凝聚D.硫钠电池充电时钠离子向阴极移动,每生成1molNa转移xmol电子【答案】D3.质子交换膜燃料电池(简称:PEMFC),又称固体高分子电解质燃料电池,是一种以含氢燃料与空气作用产生电力与热力的燃料电池,膜极组和集电板串联组合成一个燃料电池堆。
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电化学原理及应用1.利用环境中细菌对有机质的催化降解能力,科学家开发出了微生物燃料电池,其装置如图所示,a、b为惰性电极。
利用该装置可将污水中的有机物(以C6H12O6为例)经氧化而除去,从而达到净化水的目的。
下列说法不正确的是()A.a为负极,电极反应式为:C6H12O6+6H2O-24e-===6CO2↑+24H+B.反应过程中产生的质子透过离子交换膜扩散到好氧区C.装置中的离子交换膜是阳离子交换膜D.该装置可把电能转化为生物质能解析:选D2.关于下列装置的说法正确的是( )A.装置①中盐桥内的K+移向CuSO4溶液B.装置①将电能转变为化学能C.若装置②用于铁棒镀铜,则N极为铁棒D.若装置②用于电解精炼铜,溶液中的Cu2+浓度保持不变解析:选A3.碘盐中添加的碘酸钾在工业上可用电解KI溶液制取,电极材料是石墨和不锈钢,化学方程式是:KI+3H2O错误!KIO3+3H2↑,有关说法不正确的是()A.石墨作阳极,不锈钢作阴极B.I-在阳极放电,H+在阴极放电C.电解过程中电解质溶液的pH变小D.电解转移3 mol e-时,理论上可制得KIO3107 g解析:选C。
4.锌溴液流电池用溴化锌溶液作电解液,并在电池间不断循环。
下列有关说法正确的是( )A.充电时Zn2+通过阳离子交换膜由左侧流向右侧B.放电时每转移2 mol电子负极增重130 gC.充电时阴极的电极反应式为Br2+2e-===2Br-D.若将电解液改为氯化锌溶液放电效果更好更安全解析:选A。
2018年高考化学三轮冲刺专题复习练习卷电解原理及其应用编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(2018年高考化学三轮冲刺专题复习练习卷电解原理及其应用)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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电解原理及其应用1.Cu2O是一种半导体材料,基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如图所示,电解总反应为2Cu+H2O电解Cu2O+H2↑。
下列说法正确的是A.石墨电极上产生氢气B.铜电极发生还原反应C.铜电极接直流电源的负极D.当有0。
1 mol电子转移时,有0。
1 mol Cu2O生成2.利用控制n(H2S)∶n(FeCl3)=1∶2反应得到的产物再用电解法制氢,其工作原理如图所示。
下列有关的说法错误的是A.惰性电极a发生氧化反应B.Fe(OH)3胶体中滴加溶液X,先有沉淀后沉淀溶解C.溶液Y加热蒸发灼烧最终得到Fe2O3D.电解池总反应的离子方程式为2Fe2++2H+电解2Fe3++H2↑3.早在1807年化学家戴维用电解熔融氢氧化钠制得钠,反应原理为4NaOH(熔融)电解4Na+O2↑+2H2O;后来盖·吕萨克用铁与熔融氢氧化钠作用也制得钠,反应原理为3Fe+4NaOH 错误!Fe3O4+2H2↑+4Na↑。
下列有关说法正确的是A.电解熔融氢氧化钠制钠,阳极发生电极反应为Na++e-===NaB.盖·吕萨克法制钠原理是利用铁的还原性比钠强C.若戴维法与盖·吕萨克法制得等量的钠,则两反应中转移的电子总数比为2∶1D.目前工业上常用电解熔融氯化钠法制钠(如图),电解槽中石墨极为阳极,铁为阴极4.电解硫酸钠溶液生产硫酸和烧碱溶液的装置如图所示,其中阴极和阳极均为惰性电极。
电解原理1.氢氧化锂是制取锂和锂的化合物的原料,用电解法制备氢氧化锂的工作原理如图所示,下列叙述不正确...的是A.b极附近溶液的pH增大B.a极发生的反应为:2H2O−4e−=== O2↑+4H+C.该法制备LiOH还可得到硫酸和氢气等产品D.当电路中通过1 mol电子时,可得到2 mol LiOH【答案】D【解析】A.电解池工作时阳离子向阴极移动,则b为阴极,H+在其表面得电子发生还原反应生成氢气,电极反应为2H2O+2e−===H2+2OH−,故A正确;B.a极为电解池的阳极,发生的电极反应为2H2O−4e−=== O2↑+4H+,故B正确;C.电解池中除获得LiOH外,在阳极还获得硫酸,阴极获得氢气,故C正确;D.当电路中通过1 mol电子时,生成的氢气是0.5 mol,可得到1 mol LiOH,故D错误;答案为D。
【名师点睛】分析电解过程的思维程序:①首先判断阴阳极,分析阳极材料是惰性电极还是活性电极。
②再分析电解质水溶液的组成,找全离子并分阴阳离子两组。
③然后排出阴阳离子的放电顺序:阴极:阳离子放电顺序:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>H+;阳极:活泼电极>S2−>I −>Br−>Cl−>OH−。
2.按图所示实验,若x轴表示流入阴极的电子的物质的量,则y轴可表示NO )③a棒的质量④b棒的质量⑤溶液的pH①c(Ag+)②c(3A.①③ B.③④C.①②④ D.①②⑤【答案】D【解析】本题考查电镀知识,阳极:Ag−e−===Ag+,b棒质量减小;阴极:Ag++e−===Ag,a棒质量增大,电解质溶液浓度不变,故选D。
3.用如图所示装置除去含CN−、Cl−废水中的CN−时,控制溶液pH为9-10,阳极产生的ClO−将CN−氧化为两种无污染的气体。
下列说法不正确的是A.用石墨作阳极,铁作阴极B.阳极的电极反应式:Cl−+2OH−−2e−===ClO−+H2OC.阴极的电极反应式:2H2O+2e−===H2↑+2OH−D.除去CN−的反应:2CN−+5ClO−+2H+===N2↑+2CO2↑+5Cl−+H2O【答案】D【解析】A.阳极要产生ClO−,则铁只能作阴极,不能作阳极,否则就是铁失电子,A正确;B.阳极是Cl−失电子产生ClO−,电极反应式为:Cl−+2OH−−2e−===ClO−+H2O,B正确;C.阴极是H+产生H2,碱性溶液,故阴极的电极反应式为:2H2O+2e−===H2↑+2OH−,C正确;D.溶液为碱性,方程式应为2CN−+5ClO−+H2O===N2↑+2CO2↑+5Cl−+2OH−。
选D。
4.用电解尿素的碱性溶液制氢气的装置如图所示。
下列说法错误的是A.为增强导电性,可用金属铜作阳极B.电解过程中阴、阳极产生的气体物质的量之比为3∶1C.阴极的电极反应式为:2H2O+2e−===H2+2OH−D.阳极的电极反应式为:CO(NH2)2−6e−+8OH−===CO32−+N2+6H2O【答案】A【解析】A.如用金属铜作电解池的阳极,则阳极本身要发生氧化反应,影响电解的目的,故A错误;B.根据电子守恒,电解过程中阴产生的H2、阳极产生的N2的物质的量之比为3∶1,故B正确;C.阴极发生还原反应生成氢气的电极反应式为2H2O+2e−===H2↑+2OH−,故C正确;D.阳极发生氧化反应得到N2的电极反应式为CO(NH2)2−6e−+8OH−===CO32−+N2+6H2O,故D正确;答案为A。
5、如图X为电源,Y为浸透饱和食盐水和酚酞试液的滤纸,滤纸中央滴有一滴KMnO4溶液,通电后Y中央的紫红色色斑向d端扩散。
下列判断正确的是A.滤纸上c点附近会变红色B.Cu电极质量减小,Pt电极质量增大C.烧杯中溶液的pH增大SO-向Cu电极定向移动D.烧杯中24【答案】A【解析】由图可知,该装置为电解装置,由通电后Y中央的紫红色色斑向d端扩散知,d为MnO-向阳极移动),b为电源的正极,a为电源的负极。
Y为浸透饱和食盐水和酚酞阳极(4试液的滤纸,c点H+放电,则OH−浓度增大,所以滤纸上c点附近会变红色,故A项正确;Cu电极上Cu2+得到电子生成Cu,Pt电极上OH−失去电子,故Cu电极质量增大,Pt电极质量不变,B项错误;Pt电极上OH−失去电子,故烧杯中溶液的pH减小,C项错误;Cu电极为阴SO-向Pt电极定向移动,D项错误。
极,Pt电极为阳极,烧杯中24②要确保两极电子转移数目相同,且应注明条件“电解”。
③电解水溶液时,应注意放电顺序中H+、OH−之后的离子一般不参与放电。
6.(1)用惰性电极电解AgNO3溶液:阳极反应式________________________________________________________;阴极反应式____________________________________________________;总反应离子方程式_____________________________________________________。
(2)用Al 作电极电解NaOH 溶液阳极反应式__________________________________________________________; 阴极反应式__________________________________________________________; 总反应离子方程式_____________________________________________________。
(3)MnO 2可作超级电容器材料。
用惰性电极电解MnSO 4溶液可制得MnO 2,其阳极的电极反应式是___________________________________________________。
(4)将烧碱吸收H 2S 后的溶液加入到如图所示的电解池的阳极区进行电解。
电解过程中阳极区发生如下反应:S 2--2e -===S(n -1)S +S 2-===S 2-n①写出电解时阴极的电极反应式:________________________________________________。
②电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质,其离子方程式可写成_____________________________________________。
答案(1)4OH --4e -===O 2↑+2H 2O4Ag ++4e -===4Ag4Ag ++2H 2O=====电解4Ag +O 2↑+4H +(2)2Al -6e -+8OH -===2[Al (OH )4]-+4H 2O 6H 2O +6e -===3H 2↑+6OH -或6H ++6e -===3H 2↑2Al +2OH -+2H 2O=====电解3H 2↑+2[Al (OH )4]-(3)Mn 2++2H 2O -2e -===MnO 2+4H +(4)①2H 2O +2e -===H 2↑+2OH -②S 2-n +2H +===(n -1)S↓+H 2S↑7、最新研究发现,用隔膜电解法处理高浓度乙醛废水具有工艺流程简单、电耗较低等优点,其原理是使乙醛分别在阴、阳极发生反应,转化为乙醇和乙酸,总反应为2CH 3CHO+H 2O 电解 CH 3CH 2OH+CH 3COOH 。
实验室中,以一定浓度的乙醛—Na 2SO 4溶液为电解质溶液,模拟乙醛废水的处理过程,其装置示意图如图所示。
(1)若以甲烷燃料电池为直流电源,则燃料电池中b极应通入____(填化学式)气体。
(2)电解过程中,两极除分别生成乙酸和乙醇外,均产生无色气体。
电极反应如下:阳极:①4OH−−4e−===O2↑+2H2O;②________________________。
阴极:①________________________;②CH3CHO+2e−+2H2O===CH3CH2OH+2OH−。
(3)电解过程中Na2SO4的物质的量______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)已知:乙醛、乙醇的沸点分别为20.8 ℃、78.4 ℃。
从电解后阴极区的溶液中分离出乙醇粗品的方法是________________________。
(5)在实际工艺处理中,阴极区乙醛的去除率可达60%。
若在两极区分别注入1 m3乙醛的含量为3 000 mg/L的废水,可得到乙醇________kg(计算结果保留小数点后1位)。
【答案】(1) CH4(2)CH3CHO+H2O−2e−===CH3COOH+2H+ 2H++2e−===H2或2H2O+2e−===H2↑+2OH−(3)不变(4)蒸馏(5)1.9【解析】(1)电解池的阴极与电源的负极相连,故b为负极,发生氧化反应,通入的气体应是CH4。
(2)阳极发生氧化反应,故此处CH3CHO被氧化为CH3COOH,电极反应式为CH3CHO+H2O−2e−===CH3COOH+2H+。
阴极发生还原反应,产生气体应是H2O电离产生的H+放电:2H++2e−===H2↑。
SO 均没有损耗,所以Na2SO4的物质的量不变。
(3)电解过程中,Na+、24(4)用蒸馏的方法分离两种沸点相差较大且互溶的液体。
(5)废水中CH3CHO的质量为3g/L×1 000 L=3 kg由关系式CH3CHO~CH3CH2OH44 463kg×60%mm=1.9kg。