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己知可逆反应AsO43-+2I-+2H+ AsO33-+I2+H2O,设计如下图...

己知可逆反应AsO43-+2I-+2H+ AsO33-+I2+H2O,设计如下图装置,进行下述操作:

(Ⅱ)烧杯中逐滴加入浓盐酸,发现微安表(G)指针偏转;若改往(Ⅱ)烧杯中滴加40NaOH溶液,发现微安表指针与的偏转方向相反。回答下列问题

(1)操作过程中,C1棒为__________极,C2棒上发生的反应为______________________

(2)操作过程中盐桥中的_________离子移向(I)烧杯,C1棒上发生的反应为_____________

(3)若将微安表换成电解冶炼铝装置,写出电解总反应方程式__________________________________

(4)若将微安表换成电解精炼铜装置,在操作过程中与C2棒连接的为_________电极,电解一段时间后,溶液中CuSO4溶液的浓度_____________(变大”“变小不变”)

 

(1)负;AsO43-+2H++2e-=AsO33-+H2O; (2)阳;I2+2e-=2I-; (3)2Al2O34Al+3O2↑; (4)纯铜;变小; 【解析】 试题分析:(1)操作①中发生AsO43-+2I-+2H+AsO33-+I2+H2O,C1棒为负极,发生2I--2e-=I2,C2为正极发生还原反应,电极反应为AsO42-+2H++2e-=AsO32-+H2O,故答案为:负;AsO43-+2H++2e-=AsO33-+H2O; (2)操作②过程中发生AsO33-+I2+2OH-AsO43-+2I-+H2O,C2棒为负极,电极反应为AsO33-+H2O-2e-=AsO43-+2H+,C1为正极,C1棒上发生的反应为I2+2e-=2I-,电子由负极流向正极,盐桥中的钾离子向I烧杯移动,故答案为:阳;I2+2e-=2I-; (3)电解氧化铝冶炼铝的反应方程式为2Al2O34Al+3O2↑,故答案为:2Al2O34Al+3O2↑; (4)将微安表换成电解精炼铜装置,C1棒连接阳极,C2棒连接阴极,阳极应为粗铜,阴极应为纯铜,阳极上比铜活泼的金属,如锌,铁等金属放电进入溶液,而阴极只有铜离子放电,电解一段时间后,溶液中CuSO4溶液的浓度逐渐减小,故答案为:纯铜;变小。 【考点定位】考查原电池和电解池的工作原理 【名师点晴】本题考查电解池和原电池,明确电解质的不同发生的电池反应不同是解答本题的关键,并熟悉原电池和电解池的工作原理来解答即可。由图可知,该装置为原电池,Ⅰ、发生AsO43-+2I-+2H+AsO33-+I2+H2O,C1棒为负极;Ⅱ、发生AsO33-+I2+2OH-AsO43-+2I-+H2O,C2棒为负极,电子由负极流向正极。  
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考点分析:
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在实验室模拟工业上以黄铜矿精矿为原料,制取硫酸铜及金属铜的工艺如下所示:

Ⅰ.将黄铜矿精矿(主要成分为CuFeS2,含有少量CaOMgOAl2O3)粉碎

Ⅱ.采用如下装置进行电化学浸出实验

将精选黄铜矿粉加入电解槽阳极区,恒速搅拌,使矿粉溶解。在阴极区通入氧气,并加入少量催化剂。

Ⅲ.一段时间后,抽取阴极区溶液,向其中加入有机萃取剂(RH)发生反应:

2RH(有机相)+ Cu2+(水相)R2Cu(有机相)+ 2H+(水相)

分离出有机相,向其中加入一定浓度的硫酸,使Cu2+得以再生。

Ⅳ.电解硫酸铜溶液制得金属铜。

(1)黄铜矿粉加入阳极区与硫酸及硫酸铁主要发生以下反应:

CuFeS2+4H+=Cu2++Fe2++2H2S

2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+

阳极区硫酸铁的主要作用是 _____________

电解过程中,阳极区Fe3+的浓度基本保持不变,原因是_____________(使用化学用语作答)

(2)若在实验室进行步骤,分离有机相和水相的主要实验仪器是 _____________;加入有机萃取剂的目的是___________________

(3)步骤,向有机相中加入一定浓度的硫酸,Cu2+得以再生的原理是 _____________

(4)步骤,若电解200mL0.5 mol/LCuSO4溶液,生成铜3.2 g,此时溶液中离子浓度由大到小的顺序是  ___________________(忽略电解前后溶液体积的变化)

 

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锌溴液流电池是一种新型电化学储能装置(如图所示),电解液为溴化锌水溶液,其在电解质储罐和电池间不断循环。下列说法不正确的是

A.放电时负极的电极反应式为Zn-2e-=Zn2+

B.充电时电极a为电源的负极

C.阳离子交换膜可阻止Br2Zn直接发生反应

D. 放电时左侧电解质储罐中的离子总浓度增大

 

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截止到201312月末,中国光伏发电新增装机容量达到10.66GW,光伏发电累计装机容量达到17.I6GW,图为光伏并网发电装置电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制氢的装置示意图(电解池中隔膜仅阻止气体通过,阴、阳极均为惰性电极)。下列叙述中正确的是

A N型半导体为正极,P型半导体为负极

B.制氢装置溶液中电子流向:从B极流向A

CX2为氧气

D.工作时,A极的电极反应式为CO(NH2) 2+8OH--6e-═CO32-+N2↑+6H2O

 

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随着各地限牌政策的推出,电动汽车成为汽车届的新宠。特斯拉全电动汽车使用的是钴酸锂(LiCoO2)电池,其工作原理如右图,A 极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体),电解质为一种能传导Li的高分子材料,隔膜只允许特定的离子通过,电池反应式LixC6+Li1-xCoO2C6+LiCoO2。下列说法不正确的是

A.据题意分析可知该隔膜只允许Li+通过,放电时Li+从左边流向右边

B.充电时,A为阴极,发生还原反应

C.放电时,B为正极,电极反应式为:Li1-x CoO2+ xLi++ xe-= LiCoO2

D.废旧钴酸锂(LiCoO2)电池进行放电处理Li+进入石墨中而有利于回收

 

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XYZMN代表五种金属,有以下化学反应:

(1)水溶液中:XY2+=X2+Y

(2)Z2 H2O(冷水)=Z(OH) 2H2

(3)MN 为电极,与N盐溶液组成原电池,电极反应为:M2e-=M2+

(4)Y 可以溶于稀硫酸中,M不被稀硫酸氧化。则这五种金属的活泼性由弱到强的顺序是

AMNYXZ           BNMXYZ

CNMYXZ           DXZNMY

 

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