下列说法正确的是( )
分析:
A.溶液中离子数目与离子浓度、溶液体积有关;
B.碳酸根能发生水解;
C.根据铁离子的水解及氯离子不水解来分析;
D.电解法进行粗铜精炼时阳极材料为粗铜.
解答:
解:A.溶液中离子数目与离子浓度、溶液体积有关,未告诉溶液体积,无法计算OH_数目,故A错误;
B.碳酸根能发生水解生成碳酸氢根和氢氧根,使阴离子数增大,故B错误;
C.氯化铁溶液中,因铁离子的水解及氯离子不水解,则Fe_的数目为1mol时,一定存在Cl_的数目大于3mol,故C正确;
D.粗铜精炼时阳极材料为粗铜,转移1mol电子,阳极上比铜的活泼的金属也失去电子,则溶解的铜原子小于0.5N_A,故D错误.
故选C.
点评:
本题考查物质的量,明确粗铜精炼的阳极材料及阳极反应式,离子的水解是解答本题的关键.
某同学用如图所示装置进行铜的电解精炼实验(粗铜中有锌、铁、镍、银等杂质,部分导线未画出),下列说法正确的是( )
分析:
X为原电池Y为电解池,X池中Zn为负极接Y池的纯铜,Cu为正极接Y池的粗铜,X中a极电极反应式为Zn-2e_=Zn_,b极电极反应式为2H_+2e_=H$_2$↑,Y池中c极电极反应式为:Zn-2e_=Zn_,Fe-2e_=Fe_,Cu-2e_=Cu_,d极电极反应式为Cu_+2e_=Cu,据此解答.
解答:
解:A、X池中Zn为负极接Y池的纯铜,Cu为正极接Y池的粗铜,故A错误;
B、b极电极反应式为2H_+2e_=H$_2$↑,d极电极反应式为Cu_+2e_=Cu,所以电解一段时间后,bd两极析出物质的物质的量相同,故B正确;
C、b极电极反应式为2H_+2e_=H$_2$↑,电解后pH升高,故C错误;
D、Y池中c极电极反应式为:Zn-2e_=Zn_,Fe-2e_=Fe_,Cu-2e_=Cu_,d极电极反应式为Cu_+2e_=Cu,故D错误;
故选B.
点评:
本题考查原电池和电解池相关知识,注意放电顺序.
利用电解法可将含有Fe、Zn、Ag、Pt等杂质的粗铜提纯,下列叙述不正确的是( )
分析:
利用电解法进行粗铜提纯时粗铜应作阳极,精铜作阴极;阳极与电池的正极相连发生氧化反应,阴极与电池的负极相连发生还原反应;这几种金属的活动性顺序为Zn>Fe>Cu>Ag>Pt,因此在电解过程中Ag、Pt不会失去电子,而是形成阳极泥.
解答:
解:A、阳极与电池的正极相连发生氧化反应,阴极与电池的负极相连发生还原反应,故A正确;
B、电解精炼铜时,粗铜应作阳极,精铜作阴极,故B错误;
C、粗铜连接电源的正极,是金属铜发生失去电子的氧化反应,故C正确;
D、金属的活动性顺序为Zn>Fe>Cu>Ag>Pt,因此Ag、Pt不会放电,以单质形式沉积下来,故D正确;
故选B.
点评:
本题主要考查电解原理及其应用,电化学原理是高中化学的核心考点,难度不大.
粗铜中一般含有锌、铁、银、金等杂质.在下图所示的装置中,甲池的总反应方程式为:2CH$_3$OH+3O$_2$+4KOH═2K$_2$CO$_3$+6H$_2$O 接通电路一段时间后,纯Cu电极质量增加了3.2g.在此过程中,下列说法正确的是( )
分析:
A.甲池能自发的发生氧化还原反应,符合原电池的条件,属于原电池,乙池为电解池;
B.串联电路中转移电子相等,根据铜离子得电子数计算消耗空气的体积;
C.乙池中,阳极上溶解的铜小于阴极上析出的铜;
D.甲池中,通入甲醇的电极是负极,碱性条件下,电极反应式中不能产生氢离子.
解答:
解:A.甲池能自发地发生氧化还原反应,符合原电池的条件,属于原电池,乙池为电解池,则甲池是将化学能转化为电能的装置,乙池是将电能转化为化学能的装置,故A错误;
B.串联电路中转移电子相等,析出3.2g铜转移电子的物质的量=氧气得电子的物质的量,所以消耗空气体积=$\frac {$\frac {3.2g}{64g/mol}$×2}{4}$÷20%×22.4L/mol=2.8L,故B正确;
C.乙池中,阳极上不仅溶解铜还溶解锌、铁、银等金属,阴极上只有铜析出,所以阳极上溶解的铜小于阴极上析出的铜,则溶液中硫酸铜溶液浓度减小,故C错误;
D.甲池中,通入甲醇的电极是负极,碱性条件下,电极反应式中不能产生氢离子,电极反应式为:CH$_3$OH-6e_+8OH_═CO$_3$_+6H$_2$O,故D错误;
故选B.
点评:
本题考查了原电池和电解池原理,明确各个电极上发生的电极反应式是解本题关键,易错选项是D,只有酸碱性条件下,燃料电池中电极反应式不同,所以书写燃料电池的电极反应式要结合电解质溶液的酸碱性,为易错点.
下列叙述中正确的是( )
分析:
A、钠离子在溶液中不能放电;
B、电解精炼铜时,粗铜作阳极,纯铜作阴极;
C、电镀时,将镀层金属做阳极,镀件做阴极;
D、从电解质溶液中出来什么,就加入什么.
解答:
解:A、钠离子在溶液中不能放电,故电解饱和食盐水不能得到金属钠,故A错误;
B、电解精炼铜时,粗铜作阳极,纯铜作阴极,在阴极上析出铜,粗铜中的杂质进入电解液而分离,故B正确;
C、电镀时,将镀层金属做阳极,镀件做阴极,故在铁制品上镀锌,应用锌做阳极,铁制品做阴极,故C错误;
D、用惰性电极电解硫酸钠溶液,阳极上生成氧气,阴极上生成氢气,即实质是电解了水,本着从电解质溶液中出来什么就加入什么的原则,故应向溶液中加入水即可使溶液复原,故D错误.
故选B.
点评:
本题考查了氯碱工业、电镀和铜的电解精炼以及电解质溶液的复原,难度不大,注意基础的掌握.
关于电解精炼铜的说法正确的是( )
分析:
电解法精炼铜时,粗铜为阳极,精铜为阴极,电解质溶液为硫酸铜,阳极材料是粗铜,阳极上失电子变成离子进入溶液,Cu-2e_=Cu_,比金属铜活泼的金属锌、铁、镍会先于金属铜失电子,比金属铜活泼性差的Pt、Ag等固体会沉积下来形成阳极泥,根据电解原理来回答.
解答:
解:A、电解法精炼铜时,粗铜为阳极,精铜为阴极,故A错误;
B、电解法精炼铜时,粗铜为阳极,精铜为阴极,电解质溶液为硫酸铜溶液,故B正确;
C、阳极上失电子变成离子进入溶液,Cu-2e_=Cu_,比金属铜活泼的金属锌、铁、镍会先于金属铜失电子,比金属铜活泼性差的Pt、Ag等固体会沉积下来形成阳极泥,故C错误;
D、阳极上失电子变成离子进入溶液,Cu-2e_=Cu_,比金属铜活泼的金属锌、铁、镍会先于金属铜失电子,阴极上始终是铜离子的电子的还原反应,所以电解质溶液的组成和浓度都变化,故D错误.
故选B.
点评:
本题考查学生电解精炼铜的工作原理,把握阳极、阴极材料及电极反应为解答的关键,难度不大.
以CuSO$_4$溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼,下列说法正确的是( )
分析:
电解精炼铜时,粗铜作阳极,该电极上Zn、Fe、Ni、Cu失电子,精铜作阴极,该极上是铜离子得电子,阳极上铜以及比铜活泼的金属会溶解,而没有铜活泼的金属会从阳极掉落下,形成阳极泥.
解答:
解:A、电解池中,电能不会全部转化为化学能,还会伴随热能等形式的能的产生,故A错误;
B、电解精炼铜时,粗铜作阳极,接电源正极,发生氧化反应,故B错误;
C、溶液中Cu_向阴极移动,在阴极上发生还原反应,故C错误;
D、在阳极上,没有铜活泼的金属Ag、Pt、Au等金属会从阳极掉落下,形成阳极泥,利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属,故D正确.
故选D.
点评:
本题以电解精炼铜为例考查学生电解池的工作原理,注意知识的归纳和整理以及应用是关键,难度不大.
用N_A表示阿伏加得罗常数,下列说法不正确的是( )
分析:
A、1mol二氧化硅中含有4mol硅氧键,形成2N_A个Si-O键,形成了0.5mol二氧化硅,需要0.5mol硅原子,再根据硅晶体的空间结构计算出需要断裂Si-Si键数目;
B、熔融的NaHSO$_4$中含有的阳离子只有钠离子;
C、发生反应2HClO=2HCl+O$_2$,产生的气体为HCl、O$_2$,根据n=$\frac {V}{Vm}$计算混合气体的物质的量,进而计算氧气的物质的量,反应中氧元素化合价由-2价升高为0价,据此计算转移电子物质的量,再根据N=nN_A计算转移电子数目;
D、粗铜中含有杂质铁、锌等较活泼金属,电解过程中铁、锌优先放电.
解答:
解:A、对于Si+O$_2$=SiO$_2$,每当形成2N_A个Si-O键,需要形成0.5mol二氧化硅,反应消耗了0.5mol硅原子;由于1mol硅原子形成了4个共价键,根据均摊法,1mol硅原子形成了2molSi-Si键,所以反应0.5mol硅需断开1mol硅硅键,即断裂N_A个Si-Si键,故A正确;
B、12.0g熔融的NaHSO$_4$的物质的量为0.1mol,0.1mol熔融硫酸氢钠电离出0.1mol钠离子和0.1mol硫酸氢根离子,所以含有的阳离子数为0.1N_A,故B正确;
C、发生反应2HClO=2HCl+O$_2$,产生的气体为HCl、O$_2$,生成混合气体的物质的量为$\frac {0.0224L}{22.4L/mol}$=0.001mol,故生成氧气的物质的量为0.001mol×$\frac {1}{3}$,反应中氧元素化合价由-2价升高为0价,故转移电子数目为0.001mol×$\frac {1}{3}$×4×N_Amol_=0.0013N_A,故C错误;
D、电解精炼铜时,阴极反应:Cu_+2e_=Cu,所以当阴极质量增重32g即析出0.5mol铜时,转移的电子的物质的量为1mol,则阴极得到的电子数为N_A,故D正确;
故选:C.
点评:
本题考查了阿伏伽德罗常数的有关计算,熟练掌握公式的使用和物质的结构是解题关键,难度不大.