I、铁及其化合物与生产、生活关系密切。
(1)右图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图.
①该电化腐蚀称为___________。
②图中A、B、C、D四个区域,生成铁锈最多的是___________ (填字母)。
(2)己知:Fe(s)+O2(g)=FeO(s)H=-272.0kJ•mol-1
C(s)+O2(g)=CO2(g);△H=-393.5kJ•mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g);△H=-221kJ•mol-1
则高炉炼铁过程中FeO(s)+COFe(S)+CO2(g) △H=____________。
II、甲醇是一种重要的化工原料和新型燃料。下图是甲醇燃料电池工作的示意图,其中A、B、D均为石墨电极,C为铜电极.工作一段时间后,断开K,此时A,B两极上产生的气体体积相同。
(1)甲中负极的电极反应式为_________________。
(2)乙中A极析出的气体在标准状况下的体积为_____________。
(3)丙装置溶液中金属阳离子的物质的量与转移电子的物质的量变化关系右图,则图中②线表示的是_____________离子的变化;反应结束后,要使丙装置中金属阳离子恰好完全沉淀,需要_________________mL 5.0 mol•L-1 NaOH溶液。
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:
①向(Ⅱ)烧杯中逐滴加入浓盐酸,发现微安表(G)指针偏转;②若改往(Ⅱ)烧杯中滴加40%NaOH溶液,发现微安表指针与①的偏转方向相反。回答下列问题
(1)操作①过程中,C1棒为__________极,C2棒上发生的反应为______________________
(2)操作②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②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_____________(填“变大”“变小”或“不变”)
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CaO、MgO、Al2O3)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+
① 阳极区硫酸铁的主要作用是 _____________。
② 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Ⅲ,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Ⅲ,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Ⅳ,若电解200mL0.5 mol/L的CuSO4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)
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Br2与Zn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
截止到2013年12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极
C.X2为氧气
D.工作时,A极的电极反应式为CO(NH2) 2+8OH--6e-═CO32-+N2↑+6H2O
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”让Li+进入石墨中而有利于回收