高中化学 每日一题 电冶金 新人教版
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考点17电解池金属的腐蚀与防护一、选择题1.下列装置的线路接通后,经过一段时间,溶液的pH明显减小的是()。
答案:D解析:A项,该装置是原电池装置,H+放电生成氢气,溶液的pH增大,A项错误。
B 项,阳极发生反应:2OH-+Cu-2e-Cu(OH)2,阴极发生反应:2H2O+2e-H2↑+2OH-,总反应:Cu+2H2O Cu(OH)2+H2↑,反应消耗了水使溶液的pH增大,B 项错误。
C项,电解NaCl溶液,总反应:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,生成氢氧化钠使溶液的pH增大,C项错误。
D项,电解硫酸铜溶液的总反应:2CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+2H2SO4,生成硫酸使溶液的pH减小,D项正确。
2.将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后,置于如图所示装置中,进行铁的电化学腐蚀实验。
下列有关该实验的说法正确的是()。
A.铁被氧化的电极反应式为Fe-3e-Fe3+B.铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能C.活性炭的存在会加速铁的腐蚀D.以水代替NaCl溶液,铁不能发生吸氧腐蚀答案:C解析:D项,用水代替NaCl溶液,Fe和炭也可以构成原电池,Fe失去电子,空气中的O2得到电子,铁发生吸氧腐蚀,错误。
3.化学用语是学习化学的重要工具,下列用来表示物质变化的化学用语正确的是()。
A.用铜作阴极,石墨作阳极,电解饱和食盐水时,阳极的电极反应式为2Cl--2e-Cl2↑B.铅酸蓄电池放电时的正极反应式为S O42-+Pb-2e-PbSO4C.粗铜精炼时,与电源正极相连的应是粗铜,该极发生的电极反应只有Cu-2e-Cu2+D.钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式为Fe-2e-Fe2+答案:A解析:铅酸蓄电池放电时的正极反应式为4H++S O42-+PbO2+2e-PbSO4+2H2O,负极反应式为Pb-2e-+S O42-PbSO4,B项错误。
粗铜精炼时,与电源正极相连的应是粗铜,该极发生的电极反应除Cu-2e-Cu2+外,还有比铜活泼的杂质金属失电子的反应,C项错误。
2017-2018学年高中化学每日一题金属的电化学防护新人教版编辑整理: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(2017-2018学年高中化学每日一题金属的电化学防护新人教版)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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金属的电化学防护高考频度:★★★★☆难易程度:★★★☆☆典例在线下列金属防腐的措施中,使用外加电流的阴极保护法的是A.水中的钢闸门连接电源的负极B.金属护栏表面涂漆C.汽车底盘喷涂高分子膜D.地下钢管连接镁块【参考答案】A【试题解析】抓住题干中的关键字“使用外加电流”便可快速解答.A.水中的钢闸门连接电源的负极,即使用了外加电流,正确。
B.金属护栏表面涂漆,是一种使用外加涂层而使金属隔绝空气和水分的保护方法。
C.汽车底盘喷涂高分子膜,也是一种使用外加涂层而使金属隔绝空气和水分的保护方法。
D.地下钢管连接镁块,是牺牲阳极的阴极保护法解题必备金属的电化学防护1.牺牲阳极的阴极保护法应用原电池原理,让被保护金属做正极,一种活泼性较强的金属做负极,用导线相连。
2.外加电流的阴极保护法利用电解原理,把被保护的钢铁设备作为阴极,用惰性电极作为辅助阳极。
在电解质溶液里,接外加直流电源。
学霸推荐1.下列叙述错误的是A.生铁中含有碳,抗腐蚀能力比纯铁弱B.用锡焊接的铁质器件,焊接处易生锈C.在铁制品上镀铜时,镀件为阳极,铜盐为电镀液D.铁管上镶嵌锌块,铁管不易被腐蚀2.下列哪个装置可防止铁棒被腐蚀3.为保护地下钢管不受腐蚀,下列属于牺牲阳极的阴极保护法的是A.与石墨棒相连B.与铜板相连C.埋在潮湿、疏松的土壤中D.与锌板相连4.下列关于牺牲阳极的阴极保护法的叙述正确的是A.正极就是阳极B.负极就是阴极C.阳极上发生氧化反应D.正极上发生氧化反应答案1.【答案】C【解析】A、B选项,都是原电池原理,铁做负极,使铁更易腐蚀;D是牺牲阳极的阴极保护法.2.【答案】B【解析】当铁棒作为原电池的正极或作为电解池的阴极时不被腐蚀。
高中化学第四章电化学基础4.4 金属的电化学腐蚀与防护课时练新人教版选修4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(高中化学第四章电化学基础4.4 金属的电化学腐蚀与防护课时练新人教版选修4)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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金属的电化学腐蚀与防护1.下列事实与电化学腐蚀无关的是( ) A.光亮的自行车钢圈不易生锈B.黄铜(Cu、Zn合金)制的铜锣不易生锈C.铜、铝电线一般不连接起来作导线D.生铁比熟铁(几乎是纯铁)容易生锈【答案】A【解析】B、C、D项均与原电池有关,能用电化学知识来解释,故选A。
2.出土的锡青铜(铜锡合金)文物常有Cu2(OH)3Cl覆盖在其表面。
下列说法不正确的是( )A.锡青铜的熔点比纯铜低B.在自然环境中,锡青铜中的锡可对铜起保护作用C.锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快D.生成Cu2(OH)3Cl覆盖物是电化学腐蚀过程,但不是化学反应过程【答案】D【解析】锡青铜是合金,合金的熔点比任何一种纯金属的熔点低,一般合金的硬度比任何一种纯金属的硬度大,可判断A对;由于锡比铜活泼,故在发生电化学腐蚀时,锡失电子保护铜,B 正确;潮湿的环境将会加快金属的腐蚀,C正确;电化学腐蚀过程实质是金属失去电子生成金属阳离子,有电子的转移,属于化学反应过程,D错。
3.镀锌铁在发生析氢腐蚀时,若有0.2 mol电子发生转移,下列说法正确的是( )①有5.6 g金属被腐蚀②有6。
5 g金属被腐蚀③在标准状况下有2。
24 L气体放出④在标准状况下有1。
第2课时电解原理的应用基础过关练题组一氯碱工业1.工业上电解饱和食盐水的阴极区产物是( )A.氯气B.氢气和氯气C.氢气和氢氧化钠D.氯气和氢氧化钠2.次氯酸的相对分子质量较小,容易扩散到细菌、病毒表面并进入菌体、病毒内部,使菌体、病毒的蛋白质、遗传物质等被氧化而导致细菌、病毒死亡。
为了抑制新型冠状病毒肺炎的蔓延,确保安全复工复产,需要在电梯间、办公场所等地方使用含氯消毒剂进行消毒。
氯碱工业是制备含氯消毒剂的基础。
如图是工业电解饱和食盐水的装置示意图,下列有关说法中不正确的是( )A.装置中出口①处的物质是氯气,出口②处的物质是氢气B.该离子交换膜只能让阳离子通过,不能让阴离子通过C.装置中发生反应的离子方程式为Cl-+2H+ Cl2↑+H2↑D.该装置是将电能转化为化学能的装置题组二电解精炼与电镀3.(2020福建泉州高二上期末)下列关于电解精炼铜的说法不正确的是( )A.粗铜作阳极、纯铜作阴极B.电解质溶液中一定含有Cu2+C.阳极反应只有Cu-2e- Cu2+D.阴极反应只有Cu2++2e- Cu4.在铁制品上镀一层一定厚度的锌层,以下方案设计正确的是( )A.锌作阳极,镀件作阴极,溶液中含有锌离子B.铂作阴极,镀件作阳极,溶液中含有锌离子C.铁作阳极,镀件作阴极,溶液中含有亚铁离子D.锌作阴极,镀件作阳极,溶液中含有亚铁离子5.利用如图所示装置可以在铜牌表面电镀一层银。
下列有关说法正确的是( )A.通电后,Ag+向阳极移动B.银片与电源负极相连C.该电解池的阴极反应可表示为Ag++e- AgD.当电镀一段时间后,将电源反接,铜牌可恢复如初题组三电冶金6.在冶金工业中,钠、镁、铝等金属常用电解法得到,其原因是( )A.都属于轻金属B.都属于活泼金属C.成本低廉D.这些金属的化合物熔点较低7.下列叙述中正确的是( )①工业上用电解熔融氯化钠的方法制取钠②可以用钠加入氯化镁的饱和溶液中制取金属镁③用于冶炼铝的原料是氧化铝④加热氧化汞可以得到汞单质A.②③④B.①②③C.①②④D.①③④题组四综合考查电解原理的常规应用8.(2020湖北荆门高二上期末)中学阶段介绍的电解原理的应用主要有三种:一是氯碱工业、二是电解精炼铜、三是电冶金。
每周一测高考频度:★★★★☆难易程度:★★★☆☆1.下列关于电解池中形成的闭合回路的叙述正确的是A.电解池中的闭合回路仅是由电子的定向运动形成的B.金属导线中电子由电源的负极流向电解池的阳极,从电解池的阴极流向电源的正极C.在电解质溶液中,阴离子向阴极移动,阳离子向阳极移动D.相同时间内阳离子在阴极得到的电子与阴离子在阳极失去的电子数相等2.下列描述错误的是A.利用海水可以制取镁、溴、碘等物质B.电解精炼铜(粗铜中含少量Fe、Zn、Pt)的电解后溶液中,存在的金属阳离子只有Fe2+、Zn2+C.用惰极电极电解饱和食盐水可以制取烧碱、氯气、氢气D.在镀件上电镀铜时,电镀过程中阳极削减的质量等于阴极增加的质量3.如图所示的甲、乙两个装置中,所盛溶液足量且浓度相同,当电路中通过的电子均为0.1 mol时,下列说法正确的是甲乙A.相同条件下产生气体的体积:V甲=V乙B.溶液pH的改变:甲减小乙增大C.溶液质量的改变:甲减小乙增大D.甲中阴极反应式:Cu2++2e-Cu,乙中负极反应式:Mg-2e-Mg2+4.某电解池中盛有CuCl2溶液,插入电极进行电解,欲达到下列要求:①一电极的质量减轻;②另一电极的质量增加;③电解质溶液的组成不变。
则应选用的阳极材料和阴极材料分别为A.铁、石墨B.石墨、铜 C.铁、铜D.铜、铁5.下列叙述正确的是①锌跟稀硫酸反应制取氢气,加入少量硫酸铜溶液能加快反应速率②镀层破损后,白铁(镀锌的铁)比马口铁(镀锡的铁)更易腐蚀③电镀时,应把镀件置于电解槽的阴极④冶炼铝时,用电解熔融氧化铝的方法⑤钢铁表面常易锈蚀生成Fe2O3•n H2OA.①②③④⑤B.①③④⑤ C.①③⑤D.②④6.如图所示的电解池中装有硫酸铜溶液,选用不同材料的电极进行电解。
下列说法正确的是选项阴极阳极通电后的改变A 石墨石墨阴极质量增加,溶液的pH增大B 铜铜阳极质量减小,阴极质量增加C 铁铁两极的质量不发生改变D 铂铁阴极质量增加,溶液的pH恒定不变7.关于下列各图的说法正确的是A.①中阴极处能产生使潮湿淀粉KI试纸变蓝的气体B.②中待镀铁制品应与电源正极相连C.③中电子由b极经外电路流向a极D.④中的离子交换膜可以避开生成的Cl2与NaOH溶液反应8.某工厂采纳电解法处理含铬废水,耐酸电解槽用铁板作阴、阳极,槽中盛放含铬废水,原理示意图如图,下列说法不正确的是A.A为电源正极B.阳极区溶液中发生的氧化还原反应为+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H2OC.阴极区旁边溶液pH降低D.若不考虑气体的溶解,则当收集到H2 13.44 L(标准状况)时,有0.1 mol 被还原9.体积为1 L,物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的CuSO4和NaCl混合溶液中,用石墨电极进行电解。
第二节电解池第1课时电解原理基础巩固1.下列说法错误的是( )。
A.电解质溶液的导电过程是化学变化,而金属的导电是物理变化B.电解质溶液导电的过程,就是电解质溶液的电解过程C.电解质在任何条件下均可以导电D.电解质溶液导电过程中一定有新物质生成答案:C解析:电解质溶液导电的过程就是被电解的过程,在电解过程中发生氧化还原反应,一定有新物质生成,所以是化学变化。
金属导电是靠自由电子的定向移动,无新物质生成,是物理变化。
A、B、D项正确。
电解质要导电只有在电离的条件下,存在自由移动的离子时才能导电,所以C项错误。
2.用如图所示装置处理含N O3-的酸性废水,装置右侧的电极反应式为2N O3-+12H++10e-N2↑+6H2O,下列说法正确的是( )。
A.a端是直流电源的负极B.该装置将化学能转化为电能C.电解时,H+通过离子交换膜从右侧移向左侧D.每转移1 mol电子,左侧电极上产生8 g O2答案:D解析:N O3-在右侧Pt电极被还原生成N2,则该Pt电极是阴极,b端是直流电源的负极,A项错误;该装置是电解池,将电能转化为化学能,B项错误;电解时,阳离子向阴极移动,则H+从左侧向右侧移动,C项错误;左侧电极是阳极,电极反应式为2H2O-4e-4H++O2↑,转移1mol电子时生成0.25molO2,其质量为0.25mol×32g·mol-1=8g,D项正确。
3.如图装置中发生反应的离子方程式为Zn+2H+Zn2++H2↑,下列说法错误的是( )。
A.a、b不可能是同种材料的电极B.该装置可能是电解池,电解质溶液为稀盐酸C.该装置可能是原电池,电解质溶液为稀盐酸D.该装置可看作是锌铜原电池,电解质溶液是稀硫酸答案:A解析:若该装置为电解池,则a、b两电极的材料可以都为Zn,A项错误;在保证阳极为Zn时,该电解池的电解质溶液可以为稀盐酸,B项正确;在保证其中一电极的材料为Zn时,用活动性比锌弱的导电性材料作另一电极,该原电池的电解质溶液为稀盐酸或稀硫酸都可以,C、D两项正确。
2021届新高考化学人教第一轮复习微题型专练电镀、精炼、冶金的物质制备与应用一、选择题:每小题只有一个选项符合题意。
1、探究电解精炼铜(粗铜含有Ag、Zn、Fe)和电化学腐蚀装置如图,下列叙述正确的是( )A.精炼铜时,电解质为硫酸铜溶液,X电极反应为:Cu2++2e-===CuB.精炼铜时,溶液中Ag+、Zn2+、Fe2+浓度增大C.X电极为石墨,Y电极为Cu,则铜受到保护D.X电极为Fe,Y电极为Cu,则铁受到保护2、关于下列装置的说法正确的是( )A.装置①中盐桥内的K+向CuSO4溶液移动B.①是将电能转变成化学能的装置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Cu2+保持不变3、下列说法正确的是( )A.氯碱工业中,烧碱在阳极区生成B.电解熔融氯化铝冶炼金属铝C.电镀时,用镀层金属作阳极D.将钢闸门与外电源正极相连,可防止其腐蚀4、如图均为电化学装置,下列有关叙述正确的是( )A.装置①中,b电极发生氧化反应B.装置②中,铁棒上析出红色固体C.装置③中,若电镀前两电极质量相等,电镀完成后二者质量差为5.12 g,则电镀时待镀铁制品应与电源负极相连,外电路转移0.08 mol电子D.装置④中,离子交换膜应为阴离子交换膜5、金属镍有广泛的用途。
粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质,可用电解法制备高纯度的镍,下列叙述正确的是(已知:氧化性Fe2+<Ni2+<Cu2+)( ) A.阳极发生还原反应,其电极反应式:Ni2++2e-===NiB .电解过程中,阳极质量的减少与阴极质量的增加相等C .电解后,溶液中存在的金属阳离子只有Fe 2+和Zn 2+D .电解后,电解槽底部的阳极泥中只有Cu 和Pt6、锂硫电池是一种新型储能电池,放电时的总反应为2Li +x S===Li 2S x 。
以该电池为电源制备甲烷的原理如图所示。
下列说法正确的是( )A .b 为锂硫电池的负极B .锂硫电池的正极反应式为Li -e -===Li +C .阳极反应式为CO +3CO 2-3+2H 2O -2e -===4HCO -3D .该装置工作时溶液中的c (CO 2-3)增大7、Cu 2O 是一种半导体材料,基于绿色化学理论设计的制取Cu 2O 的电解池示意图如下,电解总反应为2Cu +H 2O=====电解Cu 2O +H 2↑。
电冶金高考频度:★★★★☆难易程度:★★★☆☆典例在线在冶金工业中,常用电解法得到钠、镁、铝等金属,其原因是A.都是轻金属 B.都是活泼金属C.成本低廉 D.这些金属的化合物熔点较低参考答案】B【试题解析】金属冶炼方法的选取主要依据的是金属的活泼性强弱,不活泼的金属可以用热分解法制备,如加热氧化汞;比较活泼的金属用热还原法制备,如用焦炭炼铁;活泼的金属离子很难被其他还原剂还原,只能用电解法制备。
由于钠、镁、铝是活泼金属,所以只能用电解法。
解题必备1.本质:使矿石中的金属离子获得电子,从它们的化合物中还原出来。
如M n++n e-===M。
2.电冶金:电解是最强有力的氧化还原手段,适用于一些活泼金属单质的制取,如冶炼Na、Ca、Mg、Al等活泼金属。
3.举例学霸推荐1.下列金属只能用电解法冶炼获得的是A.Na B.Cu C.Fe D.Au2.金属材料在日常生活以及生产中有着广泛的应用。
下列关于金属的说法中正确的是A.合金的性质与其组成金属的性质不完全相同B.工业上金属Mg、Al都是用电解熔融氯化物制得的C.金属冶炼的本质是金属阳离子失去电子变成金属原子D.越活泼的金属越易冶炼3.下列有关金属冶炼的说法中,不正确的是A.用电解熔融氯化镁的方法冶炼金属镁B.在加热情况下利用氢气还原三氧化二铝得到金属铝C.用铝热法炼得熔点较高的金属铬D.直接加热氧化汞得到金属汞4.中学阶段介绍的可以采用电解法制备的物质主要有三种:①铝的工业制备;②氯碱工业;③金属钠的制备。
下列关于这三个工业生产的描述错误的是A.电解法制备铝时,一般采用电解熔融氧化铝的方法B.电解法生产铝时,需要对铝土矿进行提纯,在提纯过程中利用了氧化铝或氢氧化铝的两性C.在氯碱工业中,电解池中的阴极产生的是NaOH和H2D.氯碱工业和金属钠的冶炼都用到了NaCl,在电解时它们的阴极都是Cl-失电子5.下列反应原理中,不符合工业冶炼金属实际情况的是A.2Ag2O4Ag+O2↑B.2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑C.2MgO2Mg+O2↑D.4CO+Fe3O43Fe+4CO26.铝和氢氧化钾都是重要的工业产品。
电解原理的应用课后篇素养形成必备知识基础练1.某同学设计如图所示装置,探究氯碱工业原理,下列说法正确的是()A.石墨电极与直流电源负极相连B.用湿润淀粉KI试纸在铜电极附近检验气体,试纸变蓝色C.氢氧化钠在石墨电极附近产生,Na+向石墨电极迁移D.铜电极的反应式为2H++2e-H2↑2.关于电镀铜和电解精炼铜,下列说法正确的是()A.都用粗铜作阳极、纯铜作阴极B.电解液的成分都保持不变C.阳极反应都只有Cu-2e-Cu2+D.阴极反应都只有Cu2++2e-Cu解析A项,电镀时镀件作阴极;B项,电解精炼铜时电解液成分改变;C项,电解精炼铜时,杂质若有比铜活泼的金属Zn等,则还会发生Zn-2e-Zn2+等反应。
3.某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器,用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液。
通电时,为使Cl2被完全吸收,制得有较强杀菌能力的消毒液,设计了如图的装置,则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是()A.a为正极,b为负极;消毒液主要成分为NaClO和NaClB.a为负极,b为正极;消毒液主要成分为NaClO和NaClC.a为阳极,b为阴极;消毒液主要成分为HClO和NaClD.a为阴极,b为阳极;消毒液主要成分为HClO和NaCl解析制取消毒液的有关反应有2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O,因阳极生成Cl2,阴极生成NaOH,为使二者充分反应,Cl2应在下端产生,从而推知电源b为正极,a为负极,消毒液的主要成分是NaClO和NaCl。
4.某同学欲在铜钥匙上镀锌,有关说法正确的是()A.用铜钥匙作阳极,石墨棒作阴极,CuSO4溶液做电解质溶液B.Zn与铜钥匙用导线相连插入ZnSO4溶液中C.Zn作阳极,铜钥匙作阴极,ZnSO4溶液作电镀液电解D.在电镀过程中溶液中的Zn2+浓度减小,Cu2+浓度增大,需作阳极,铜钥匙为镀件,需作阴极,含有镀层金属离子的溶液作电解液。
2021-2022年高中化学 4.2化学电源知识梳理同步测试新人教版选修4一、选择题(本题包括8小题,每小题6分,共48分)1.电池是人类生产和生活中的重要能量来源,各式各样电池的发明是化学对人类的一项重大贡献。
下列有关电池的叙述正确的是( )A.锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细B.氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能C.氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化D.太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅解析:因为锌锰干电池中锌棒为负极,锌棒变细,碳棒不变,故A错;原电池是将化学能直接转变为电能,所以B错;氢氧燃料电池负极反应为H2-2e-===2H+,所以C正确;太阳能电池采用硅材料制作,D错误。
答案: C2.获得“863”计划和中科院“百人计划”支持的环境友好型铝碘电池已研制成功,电解液为AlI3溶液,已知电池总反应为:2Al+3I2===2AlI3。
下列说法不正确的是( ) A.该电池负极的电极反应为:Al-3e-===Al3+B.电池工作时,溶液中铝离子向正极移动C.消耗相同质量金属时,用锂作负极时,产生电子的物质的量比铝多D.该电池可能是一种可充电的二次电池答案: D3.科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池,利用细菌将有机酸转化成氢气,氢气进入以磷酸为电解质的燃料电池发电。
电池负极反应为( )A.H2+2OH--2e-===2H2O B.O2+4H++4e-===2H2OC.H2-2e-===2H+D.O2+2H2O+4e-===4OH-解析:该电池的特点:电解质溶液显酸性,故负极电极方程式中H2失去电子生成H+,C项正确。
答案: C4.据报道,锌电池可能取代目前广泛使用的铅蓄电池,因为锌电池容量更大,而且没有铅污染。
其电池反应为2Zn+O2===2ZnO,原料为锌粒、电解液和空气。
则下列叙述正确的是(双选)( )A .锌为正极,空气进入负极反应B .负极反应为Zn -2e -===Zn 2+C .正极发生氧化反应D .电解液肯定不是强酸 解析: Zn 与O 2反应的电子转移情况为===2ZnO ,所以Zn 作负极,负极发生氧化反应:Zn -2e -===Zn 2+。
电冶金
高考频度:★★★★☆难易程度:★★★☆☆
典例在线
在冶金工业中,常用电解法得到钠、镁、铝等金属,其原因是
A.都是轻金属 B.都是活泼金属
C.成本低廉 D.这些金属的化合物熔点较低
参考答案】B
【试题解析】金属冶炼方法的选取主要依据的是金属的活泼性强弱,不活泼的金属可以用热分解法制备,如加热氧化汞;比较活泼的金属用热还原法制备,如用焦炭炼铁;活泼的金属离子很难被其他还原剂还原,只能用电解法制备。
由于钠、镁、铝是活泼金属,所以只能用电解法。
解题必备
1.本质:使矿石中的金属离子获得电子,从它们的化合物中还原出来。
如M n++n e-===M。
2.电冶金:电解是最强有力的氧化还原手段,适用于一些活泼金属单质的制取,如冶炼Na、Ca、Mg、Al等活泼金属。
3.举例
学霸推荐
1.下列金属只能用电解法冶炼获得的是
A.Na B.Cu C.Fe D.Au
2.金属材料在日常生活以及生产中有着广泛的应用。
下列关于金属的说法中正确的是A.合金的性质与其组成金属的性质不完全相同
B.工业上金属Mg、Al都是用电解熔融氯化物制得的
C.金属冶炼的本质是金属阳离子失去电子变成金属原子
D.越活泼的金属越易冶炼
3.下列有关金属冶炼的说法中,不正确的是
A.用电解熔融氯化镁的方法冶炼金属镁
B.在加热情况下利用氢气还原三氧化二铝得到金属铝
C.用铝热法炼得熔点较高的金属铬
D.直接加热氧化汞得到金属汞
4.中学阶段介绍的可以采用电解法制备的物质主要有三种:①铝的工业制备;②氯碱工业;③金属钠的制备。
下列关于这三个工业生产的描述错误的是
A.电解法制备铝时,一般采用电解熔融氧化铝的方法
B.电解法生产铝时,需要对铝土矿进行提纯,在提纯过程中利用了氧化铝或氢氧化铝的两性
C.在氯碱工业中,电解池中的阴极产生的是NaOH和H2
D.氯碱工业和金属钠的冶炼都用到了NaCl,在电解时它们的阴极都是Cl-失电子
5.下列反应原理中,不符合工业冶炼金属实际情况的是
A.2Ag2O4Ag+O2↑
B.2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑
C.2MgO2Mg+O2↑
D.4CO+Fe3O43Fe+4CO2
6.铝和氢氧化钾都是重要的工业产品。
请回答:
(1)工业冶炼铝的化学方程式是
______________________________________________。
(2)铝与氢氧化钾溶液反应的离子方程式是__________________________________________。
(3)工业级氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸根杂质,可用离子交换膜法电解提纯。
电解槽内装有阳离子交换膜(只允许阳离子通过),其工作原理如下图所示。
①该电解槽的阳极反应式是_______________________________________________。
②通电开始后,阴极附近溶液pH会增大,请简述原因
____________________________________。
③除去杂质后的氢氧化钾溶液从液体出口______(填写“A”或“B”)导出。
答案
1.【答案】A
【解析】Cu、Fe用热还原法获取,Au用富集获取;2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑。
2.【答案】A
3.【答案】B
【解析】本题考查金属的冶炼。
工业上,利用电解熔融的氧化铝的方法得到金属铝,故B 说法错误。
故答案为:B。
4.【答案】D
【解析】氯碱工业和金属钠冶炼的阴极反应分别是2H++2e-H2↑,2Na++2e-2Na,D错误。
5.【答案】C
【解析】本题考查金属的冶炼。
A.Ag为不活泼金属,可用直接加热分解的方法将金属从其氧化物中还原出来,正确;B.Al是活泼金属,难以用还原剂还原,通常采用电解熔融的Al2O3来冶炼Al,正确;C.因MgO熔点较高,通常采用电解熔融的MgCl2的方法加以冶炼,错误;D.Fe处于金属活动性顺序表的中间位置,通常是用还原剂(如C、CO、H2、活泼金属等)将其从其氧化物中还原出来,正确。
答案选C。
6.【答案】(1)2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑
(2)2Al+2OH-+2H2O===2AlO-2+3H2↑
(3)①4OH--4e-===2H2O+O2↑
②H+放电,促进水的电离,OH-浓度增大
③B
链反应
化学上有很多链反应,如氢气与氯气的反应,反应一旦被引发,就会不断地进行下去,直至发生燃烧、爆炸,最后反应终结。
人生也有很多链反应,一旦迈出了第一步,后面的往往就身不由己了。
如果是好事,那就一帆风顺,通畅无阻;如果是坏事,就麻烦了,往往祸不单行,接踵而至。
而要使它停下来,就要借助外界的力量,花费很大的力气。
正如柳青所说:“人生的道路虽然漫长,但紧要处常常只有几步,特别是当人年轻的时候。
”。