中学化学竞赛试题-氯碱工业、电化学综合.pdf

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1、1中学化学竞赛试题资源库氯碱工业、电化学综合A 组组1用直式隔膜式电解槽电解饱和食盐水，下列说法中，错误的是A 阴、阳极电极材料分别是铁和石墨B 加入电解槽中的原料是预先加热过的饱和食盐水C 加入电解槽的饱和食盐水必须先除去钙、镁等离子D 从电解槽中流出的是纯净的氢氧化钠溶液2在原电池和电解池的电极上所发生的反应，同属氧化反应或同属还原反应的是A 原电池的正极和电解池的阳极所发生的反应B 原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应C 原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应D 原电池的负极和电解池的阴极所发生的反应3因发生电极反应，直接破坏了该电极附近水的电离平衡的是A 电解氯化铜溶液的阴极 B 铜

2、锌原电池的负极C 电解饱和食盐水的阴极 D 电解饱和食盐水的阳极4下列关于铜电极的叙述，正确的是A 铜锌原电池中铜为负极，发生氧化反应B 用电解法精炼粗铜时，粗铜作阴极C 在镀件上电镀铜时，可用精铜作阳极D 电解稀 H2SO4制 H2、O2时，可用铜作阳极5下列描述中，不符合生产实际的是A 电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极B 电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极C 电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极D 在镀件上电镀锌，用锌作阳极6下列事实不能用电化学理论解释的是A 轮船水线以下的船壳上镶嵌有一定量的锌块B 镀锌的铁制品比镀锡的铁制品耐用C 铝片不用特殊方法保存D 锌跟稀硫酸反应时，滴入少量

3、硫酸铜溶液后，反应速率加快7以下现象与电化腐蚀无关的是A 黄铜（铜锌合金）制作的铜锣不易产生铜绿B 生铁比软铁芯（几乎是纯铁）容易生锈C 锈质器件附有铜质配件，在接触处易生铁锈D 银质奖牌久置后表面变暗8下列叙述正确的是锌跟稀硫酸反应制取氢气，加人少量硫酸铜能加快反应速率2锌层破损后，白铁（镀锌的铁）比马口铁（镀锡的铁）更易腐蚀电镀时，应把镀件置于电镀槽的阴极冶炼铝时，把氧化铝加入液态冰晶石中成为熔融体后电解钢铁表面常易锈蚀生成 Fe2O3nH2OA B C D 9为防止水闸门被腐蚀，可采取的措施是A 与低电压交流电源相接 B 与锌板相接C 与直流电源的正极相接 D 与石墨相接10下列工作着的

4、装置中，溶液总质量减少，而 pH 值升高的是A 铁作阴极，银作阳极，电解硝酸银溶液B 铁片和铜片用导线连接起来插入盛有稀硫酸的烧杯中C 分别用铂作阴、阳极，电解氢氧化钠溶液D 铁作阴极，碳棒作阳极，电解氯化钾溶液11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，下列叙述中正确的是（已知氧化性：Fe2Ni2Cu2）A 阳极发生还原反应，其电极反应式：Ni22eNiB 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，溶液中存在的离子只有 Fe2和 Zn2D 电解后，Cu 和 Pt 沉降在电解槽底部的阳极泥中12滴有酚酞和氯化钠试液的湿润滤纸

5、分别做甲、乙两个实验，能发现附近变成红色的电极是 甲 乙A ac B bd C ad D bc13下列装置中，当工作一段时间后，溶液的 pH 值增大的是A B C D14下图四个装置，各工作一段时间后，溶液 pH 显著升高的是 ；溶液中电解质质量不变的是 。3A B C D15下列装置中的纯锌棒都浸在相同浓度的稀硫酸中，锌棒腐蚀速度从快到慢的顺序是 A B C D 16在下图的五个烧杯中都盛有天然水： 铁被腐蚀由快到慢的顺序是A B C D 17下列各组装置中，在两极的电极反应分别相同的组是 A B C D18下列四种装置中，溶液的体积均为 250mL，开始时电解质溶液的浓度均为0.10mol

6、/L，工作一段时间后，测得导线上均通过 0.02mol 电子，若不考虑溶液体积的变化，则下列叙述正确的是A 工作一段时间后溶液的浓度B 工作一段时间后溶液的 pH 值：C 产生气体的总体积：D 电极上析出的固体的质量：19能够使反应 Cu2H2OCu(OH)2H2发生的是A 铜片作原电池的负极，碳棒作原电池的正极，氯化钠作电解质溶液B 铜锌合金在潮湿空气中发生电化学腐蚀C 用铜片作阴、阳电极，电解硫酸钠溶液D 用铜片作阴、阳电极，电解硫酸铜溶液20某同学为了完成 2HCl2Ag2AgClH2的反应，设计了下列四个实验，如图4所示，你认为可行的方案是（电解质溶液为 HCl）A B C D21按下

7、列反应式进行的过程可否实现？Cu2H2OCu(OH)2H2如果能实现，则指出必需的条件和为进行这一反应所用仪器的略图。如果不可能，请说明为什么？22为了判断电源 A、B 两极中哪一个是正极，某学生取滤纸一条，用硫酸钠、酚酞溶液湿润，然后从 A、B 两极中引出两根导线，并把两导线端分别压在滤纸两侧，通电后在滤纸上靠近 A 极所连导线的一侧呈现红色，试判断哪一极是正极?简述理由。23实验室用普通的食盐进行电解饱和食盐水的实验。食盐水装在 U 形管内。结果很快在某一电极附近出现食盐水浑浊的现象。造成浑浊的难溶物主要是 （填写名称） 。24原电池、电解池在工作时，各极的质量变化有以下三种可能：变大、变

8、小、不变（1）负极质量变化可能是 ；（2）正极质量变化可能是 ；（3）阴极质量变化可能是 ；（4）阳极质量变化可能是 。25对于下列装置中的反应，写出相应的电极反应式：（甲） （乙） （丙） （丁）（1）甲装置中，Zn 极 ；Ag 极 ；（2）乙装置中，Cu 极 ；Ag 极 ；（3）丙装置中，Fe 极 ；C 极 ；（4）丁装置中，Pt 极 ；Fe 极 。26已知电极材料：铁、铜、银、石墨、锌、铝；电解质溶液：CuSO4溶液、Fe2(SO4)3溶液、盐酸。按要求回答下列问题：（1）电工操作上规定：不能用铜导线和铝导线连接在一起使用。请说明原因 。（2）若电极材料选铜和石墨，电解质溶液选硫酸铁溶液

9、，外加导线，能否构成原电池？ ，若能，请写出电极反应式，负极 ，正极 。 （若不能，后面两空不填） 。（3）若电池反应为：Cu2HCu2H2，该池属于原电池还是电解池？ ，请写出各电极的电极材料和电解质溶液 。（4）在 50mL0.2mol/L 的硫酸铜溶液中插入两个电极，通电电解（不考虑水分蒸发） 。5则：若两极均为铜片，试说明电解过程中浓度将怎样变化？答： 。若阳极为纯锌，阴极为铜片，阳极反应式是 。阴极上的电极反应式是 。如果不考虑 H在阴极上放电，当电路中有 0.04 mol e通过时，阴极增重 g。27用惰性电极电解 NaCl 与 NaHCO3混合溶液，测得溶液 pH变化如下图所示。

10、在 0t1时间内，两个电极上的电极反应式为：阳极 ；阴极 。用离子方程式表明 0t1时间内，溶液 pH 升高比较缓慢的原因： 。28按照下图接通线路，反应一段时间后，回答下列问题（假设所提供的电能可以保证电解反应的顺利进行）：（1）U 型管内发生什么现象?写出有关反应的化学方程式（2）在 a、b 烧杯中发生什么现象（3）如果小烧杯中有 0.508g 碘析出，问大烧杯中，负极减轻多少克?29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）工业品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

11、离子交换膜（只允许阳离子通过） ，其工作原理如图所示。该电解槽的阳极反应式是 。通电开始后，阴极附近溶液 pH 会增大，请简述原因 除去杂质后的氢氧化钾溶液从液体出口 （填写“A”或“B” ）导出。30目前世界上比较先进的电解制碱术是离子交换膜法。试回答下列问题：pH 0 t1 t76（1）电解法制碱的主要原料是饱和食盐水，由于粗盐水中含有泥沙、Ca2、Mg2、Fe3、SO42杂质，不符合电解要求，因此必须经过精制。除去 SO42可用钡试剂，该钡试剂可以是 。 （选填 a、b、c）A Ba(OH)2 B Ba(NO3)2 C BaCl2（2）现有 200mL 食盐水，其中含有少量的 NaOH，

12、该溶液的 pH 等于 10，用石墨电极电解，当阴极产生的气体体积为 0.224L（标准状况）时停止电解。阳极的电极反应式为 。电解后溶液的 pH 约为（忽略溶液的体积变化） 。31氯碱厂电解饱和食盐水制取 NaOH 的工艺流程示意图如下：依据上图，完成下列填空：（1）工业食盐含 Ca2、Mg2等杂质。精制过程发生反应的离子方程式为： ， 。（2）为有效除去 Ca2、Mg2、SO42，加入试剂的合理顺序为 （选填A、B、C） 。A 先加 NaOH，后加钡试剂，再加 Na2CO3，再加盐酸B 先加 NaOH，后加 Na2CO3，再加钡试剂C 先加钡试剂，后加 NaOH，再加 Na2CO3，再加盐酸

13、（3）在隔膜法电解食盐水时，电解槽分隔为阳极区和阴极区，以防止 Cl2与 NaOH反应；采用无隔膜电解冷的食盐水时，Cl2与 NaOH 充分接触，产物仅是 NaClO 和 H2，相应的化学方程式为 。32请从下图中选出必要装置进行电解食盐水实验。要求准确测量产生氢气的体积（氢气的体积小于 25mL） ，并通过实验证明生成的气体是氯气。（1）铁棒 A、炭棒 B 应分别与电源的 极、 极相连接。（2）请选用上图所示的仪器，设计出实验装置，并根据所设计的实验方案，将接口连接顺序用字母表达出来 AB 。（3）实验中生成 5.6mL 氢气时（标准状况下） ，U 形管内 50mL 溶液的 pH 值约为 7

14、。33已知下列反应（反应所需的其他条件和各物质的化学计量数均已略去）：AB电解MDE；MEAFB 请针对以下两种不同情况回答：（1）若 A 是一种钠盐，反应是化学工业上制取单质 E 和化合物 M 的重要方法。则 A 的电子式为 ；反应的离子方程式为 ；在酸性条件下，若将化合物 F 加到含 Fe2的溶液中，溶液从浅绿色变成黄色，反应的离子方程式为 。（2）若 A 是一种含氧酸盐，可用于实验室中检验水的存在。1 个 A 的酸根离子中共含有 50 个电子，其中含有一种元素 X，X 的原子最外层电子数是电子层数的 2 倍，则 X在元素周期表中的位置是第 周期 族。X 单质的熔点是 112.8则 X 单

15、质的晶体类型属于 晶体。X 与碳单质在一定条件下可以生成 CX2的化合物，其分子结构类似于 CO2，则 CX2属于（填“极性”或“非极性” ） 分子。反应的化学方程式为 。34请从图中选用必要的装置进行电解饱和食盐水的实验，要求测定产生的氢气的体积（大于 25 mL)，并检验氯气的氧化性。（1）A 极发生的电极反应式是 ，B 极发生的电极反应式是 。（2）电源、电流表，与 A、B 两极的正确连接顺序为L（ ）（ ）（ ）（ ）M（3）设计上述气体实验装置时，各接口的正确连接顺序是（ ）接（ ） 、 （ ）接 A、B 接（ ） 、 （ ）接（ ）35用下图 I 所示装置通电 10 分钟后，去掉直

16、流电源，连接成图所示装置，可观察到 U 形管左端铁电极表面析出白色胶状物质，U 形管右端液面上升。 （1）用装置 1 电解食盐水时，总反应的离子方程式为 ，为什么石墨电极上方得到气体的体积比铁电极上方得到气体的体积小得多? 。如果所用食盐水中含有 MgCl2杂质，在电解过程中还可以观察到的现象是 。8（2）用装置进行实验时，有关电极反应式为：铁电极 ，石墨电极 。36下图每一方框内的字母代表一种反应物或生成物：从 A 到 F 均为中学化学中常见的物质，其中 B 跟 E 反应生成物质 F，某温度下该反应起始和其时刻的反应混合组成如上表所示。请写出下列反应方程式：反应 ；反应 ；反应（须注明反应条

17、件） ；反应 。37根据下列反应框图填空，已知反应是工业上生产化合物 D 的反应，反应是实验室鉴定化合物 E 的反应。（1）单质 L 是 。（2）化合物 B 是 。（3）图中除反应以外，还有两个用于工业生产的反应，是 和 （填代号） 。它们的化学反应方程式分别是 和 38下图中的每一方格表示有关的一种反应物或生成物，其中粗框表示初始反应物（反应时加入或生成的水，以及生成沉淀 J 时的其它产物均已略去） 。填写下列空白：（1）物质 B 是 ，F 是 ，J 是 ；（2）反应的离子方程式是 。39烧碱和氯气都是重要的基本化工原料，它们大多来自氯碱工业。（1）电解饱和食盐水的总反应方程式为 ，阳极发生

18、的电极反应为 。（2）工业生产用的食盐水进入电解槽之前需精制，请简要说明精制的原因。（3）目前氯碱工业主要采用的方法有三种，它们各有特点（见表）9AaXY方法电解槽特点产品中NaCl含量电解液中 NaOH含量总耗能(KWht1)其他隔膜法使用石棉纤维制成的隔膜隔开阳极较大低高细微石棉吸入人的肺内有损健康，目前正被离子膜交换法取代汞法由独立的电解室和解汞室构成，氢气和氯气在不同室产生低很高高汞易对环境造成污染，在我国已被淘汰离子膜法使用能选择通过离子的离子膜替代隔膜法中石棉隔膜很低较高低占地少、生产能力大、能连续生产，是氯碱工业的发展方向请比较三种方法的优缺点，指出哪些方面的主要因素不断促进着电

19、解槽革新？（4）氯碱工业的选址比较特殊，如果通常不会单独建氯碱化工厂，而是与农药厂、有机化工厂、制药厂、盐酸厂等建在一起，请分析这种建厂方式的原因和所带来的好处。40在玻璃圆筒中盛有两种无色的互不相溶的中性液体。上层液体中插入两根石墨电极，圆筒内还放有一根下端弯成环状的玻璃搅棒，可以上下搅动液体，装置如右图。接通电源，阳极周围的液体呈现棕色，且颜色由浅变深，阴极上有气泡生成。停止通电，取出电极，用搅棒上下剧烈搅动。静置后液体又分成两层，下层液体呈紫红色，上层液体几乎无色。根据上述实验回答：（1）阳极上的电极反应式为 。（2）阴极上的电极反应式为 。（3）原上层液体是 。（4）原下层液体是 。（

20、5）搅拌后两层液体颜色发生变化的原因是 。（6）要检验上层液体中含有的金属离子，其方法是 ，现象是 。41电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电解池，装有电解液 a；X、Y 是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：（1）若 X、Y 都是惰性电极，a 是饱和 NaCl 溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则电解池中 X 极上的电极反应式为 。在 X 极附近观察到的现象是 。Y 电极上的电极反应式为 ，检验该电极反应产物的方法是 。（2）如要用电解方法精炼粗铜，电解液 a 选用 CuSO4溶液，则10X 电极的材料是 ，电极反应式是 。Y 电极的材料是 ，电极反应

21、式是 。（说明：杂质发生的电极反应不必写出）42工业上电解质量分数为 23.4的精制食盐水 a kg，电解后残液的密度为 kgL。将产生的 H2、Cl2在一定条件下反应制成质量分数为 36.5的盐酸 b kg，已知H2、C12的利用率均为 c。（1）写出该电解反应的离子方程式。（2）求残液中氯化钠的质量分数（用含 A、B、c 的代数式表示） 。（3）求残液中 NaOH 的物质的量浓度（用含 A、B、c、 的代数式表示） 。43利用太阳光分解水制氢是未来解决能源危机的理想方法之一。某研究小组设计了如右图所示的循环系统实现光分解水制氢。反应过程中所需的电能由太阳能光电池提供，反应体系中 I2和 F

22、e2等可循环使用。（1）写出电解池 A、电解池 B 和光催化反应池中反应的离子方程式。（2）若电解池 A 中生成 3.36L H2（标准状况） ，试计算电解池 B 中生成 Fe2的物质的量。（3）若循环系统处于稳定工作状态时，电解池 A 中流入和流出的 HI 浓度分别为 amolL1和 bmolL1，光催化反应生成 Fe3的速度为 cmolmin1，循环系统中溶液的流量为 Q（流量为单位时间内流过的溶液体积）。试用含所给字母的代数式表示溶液的流量 Q。44水银法电解食盐水是氯碱工业发展进程中的重要里程碑，以制得碱液纯度高、质量好著称，其生产原理示意如下：（1）分别写出电解池、解汞室中发生反应的

23、离子方程式。（2）当阳极产生 3.36m3（标准状况）Cl2时，解汞室中生成 NaOH 的质量为多少千克。（3）电解室中 NaCl 溶液的流入、流出速率均为VL/min，若生产上要求流出碱液的物质的量浓度为 cmol/L，计算解汞室中碱液的流出速率 Q（单位：L/min） 。（4）20 世纪 60 年代，氯碱生产采用离子膜法，水银法逐渐被淘汰，你认为被淘汰的主要原因是什么？45已知在 pH 为 45 的环境中，Cu2几乎不水解，而 Fe3已完全水解，转化为 Fe(OH)3。某同学欲提纯含有少量 Fe2(SO4)3和稀11H2SO4的 CuSO4溶液，并利用电解纯净的 CuSO4溶液得到的数据，

24、计算 Cu 的相对原子质量。（1）向含有少量 Fe2(SO4)3和稀 H2SO4的 CuSO4溶液中，加入稍过量的黑色粉末 A搅拌、过滤，得到较纯净的 CuSO4溶液。A 的化学式为 ，加入 A 的作用是 ；（2）将较纯净的 CuSO4溶液放入右图所示的装置中进行电解，石墨电极上的电极反应式为 ，电解反应的离子方程式为 ；（3）实验完成后，石墨电极产生标准状况下的气体 V mL，铜电极增重 a g，则 Cu的相对原子质量（用带有 a、V 的计算式表示）为 。46某化学研究小组以铜为电极电解饱和食盐水，探究过程如下：【实验 1】：如右下图装置，电源接通后，与电池负极相连的铜丝上有大量气泡产生；与

25、电池正极相连的铜丝由粗变细。电解开始 30s 内，阳极附近出现白色浑浊，然后开始出现橙黄色浑浊，此时测定溶液的 pH 约为 10。随着沉淀量的逐渐增加，橙黄色沉淀慢慢聚集在试管底部，溶液始终未出现蓝色。【实验 2】：将实验 1 中试管底部的橙黄色沉淀取出，分装在两支小试管中，以后的操作和现象如下：序号操作现象滴入稀硝酸溶液沉淀溶解，有无色气泡产生，最终得到蓝色溶液。滴入稀硫酸溶液橙黄色沉淀转变为紫红色不溶物，溶液呈现蓝色阅读资料：常见铜的化合物颜色如下：物质颜色物质颜色氯化铜固体呈棕色，浓溶液呈绿色，稀溶液呈蓝色氢氧化亚铜（不稳定）橙黄色碱式氯化铜绿色氢氧化铜蓝色氧化亚铜砖红色或橙黄色氯化亚铜

26、白色请回答下列问题：（1）铜的常见正化合价为 ，最终试管底部橙黄色沉淀的化学式 （2）阴极上发生的反应为： ；阳极上发生的反应为： （3）写出实验 2 中、的离子方程式 47已知在 pH45 的环境中，Cu2几乎不水解，而 Fe3几乎完全水解。某学生欲用电解纯净的 CuSO4溶液的方法，并根据电极上析出的铜的质量以及电极上产生气体的体积来测定铜的相对原子质量，其实验流程如下图所示：12试回答下列问题：（1）步骤中所加入的 A 的化学式为 ；加入 A 的作用是 。（2）步骤中所用部分仪器如右图所示，则 A 接直流电源的 极。（3）电解开始后的一段时间内，在 U 型管内可观察到的现象是 。其电解反

27、应的离子方程式为 。（4）下列实验操作属必要的是 （填字母）。A 称量电解前电极的质量B 电解后的电极在烘干称重前，必须用蒸馏水冲洗C 刮下电解后电极上的铜，并清洗、称量D 电极烘干称重的操作必须按烘干称重再烘干再称重进行两次E 在有空气存在的憎况下，电极烘干必须采用低温烘干法（5）铜的相对原子质量为 。48由于 Fe(OH)2极易被氧化，所以在实验室用亚铁盐与氢氧化钠反应很难制得 Fe(OH)2沉淀。某学生设计了如图所示的装置制备 Fe(OH)2，两极材料分别为石墨和铁。（1）a 电极材料应为 ，电极反应式为 。（2）电解液可以选用 （填序号，多选扣分）。A 蒸馏水 B NaCl 溶液C 烧

28、碱溶液 D Na2SO4溶液（3）d 为苯，其作用是 ，在加入苯之前对 C 溶液应作何简单处理 。（4）反应一段时间后，停止通电，用一注射器向。中推入一些空气，看到的现象是 ，反应方程式为 。49人们日常生活中广泛使用干电池，但电池中含有汞、镉、铅、锌、铜、锰等有毒物质，会严重污染环境，随着人们环保意识的加强，对废旧电池的处理已引起人们的广泛关注，特别是废旧电池的无害化处理和综合利用显得越来越重要。已知锌、锰干电池为一次性电源，负极为锌，正极碳包的主要组成为：碳棒、二氧化锰、碳粉、乙炔黑、氯化铵、氯化锌、电糊等以及少量的铅、镉、汞。（1）锌、锰干电池分为四类：勒克朗谢电池、氯化锌电池、碱性电池

29、和无汞电池。其中勒克朗谢电池表达式为：（）Zn（s）ZnCl2（aq） ，NH4Cl（aq）MnO2（s） ，C（s） （） ；勒克朗谢电池的放电机理复杂，不是所有的细节都已经完全搞清楚了。基本的过程由锌的氧化、MnO2的还原和随后的电极反应产物的次级化学反应所构成。MnO2在阴极上还原为三价的 MnOOH（s） 。请写出阳极和阴极的电极反应次级反应的主要产物是微溶的 Zn(NH3)2Cl2，请写出次级反应的离子反应方程式和总电池反应如果铵根离子浓度极低，请写出总的电池反应式13（2）下面是采用湿法硫酸浸取锌锰干电池的处理工艺方法，制取的一水合硫酸锌和硫酸锰用于配制复合微肥，具有一定的实用价值

30、。该反应另外加入 FeS，作用是 。请写出该反应的两个化学反应方程式 对正极碳包用酸处理以后，对于滤渣还应该做什么后续工作？硫酸锰溶液中又引入 新杂质，处理方法 50通常情况下，塑料是绝缘材料，不能像金属那样直接电镀。在塑料上电镀铜要先进行表面处理、敏化、活化等，使其表面沉积一层导电的金属膜，然后再进行电镀。其操作程序如下：打磨除油粗化敏化活化化学镀铜电镀铜（1）在洁净粗糙的塑料表面进行“敏化” ，需将塑料放人氯化亚锡（SnCl2）溶液中，吸附一层氯化亚锡。在“活化”时，将“敏化”后的塑料放入含银离子的溶液中，氯化亚锡与银离子反应形成一层活性单质银和4 价可溶性锡盐。用水冲洗塑料并吹干。写出该

31、反应的离子方程式： ；该反应的还原剂是： 。（2）将“敏化” 、 “活化”后的塑料放人化学镀铜液中。在活性银和 KNaC4H4O6催化作用下，化学镀铜液中的硫酸铜、氢氧化钠和甲醛反应，塑料表面生成一层金属铜沉积层，还生成甲酸钠、硫酸钠等。反应完成后，用水冲洗塑料，然后吹干。写出该反应化学方程式 （3）电镀铜时，塑料制品作为 极，金属铜板作为 ，含有 的溶液作为电镀液。B 组组51在如图的装置中，甲、乙两烧杯中都盛有相同体积的 0.1mol/L 的硫酸溶液，下列有关实验的叙述中，错误的是A 电流计 G 的指针不动B 通过电流计 G 的电子流动方向是由上向下C 甲、乙两装置都不是电解槽D 甲装置中

32、铜极上有气泡产生E 乙装置中，H会减小52如右图所示装置，两玻璃管中盛满滴有酚酞溶液的 NaCl 饱和溶液，C（） 、C（）为多孔石墨电极。接通 S1后，C（）附近溶液变红，两玻璃管中有气体生成。一段时间后（两玻璃管中液面未脱离电极） ，断开 S1，接通 S2，电流表的指针发生偏转，说明此时该装置形成了原电池，关于该原电池的叙述正确的是14A C（）的电极名称是阴极B C（）的电极名称是负极C C（）的电极反应式是 2H2eH2D C（）的电极反应式是 Cl22e2Cl53如右图所示，杠杆 AB 两端分别挂有体积相同、质量相等的空心钢球和空心铁球，调节杠杆并使其在水中保持平衡，然后小心地向烧杯

33、中央滴入浓 CuSO4溶液，一段时间后，下列有关杠杆的偏向判断正确的是（实验过程中，不考虑铁丝次应及两球的浮力变化）A 杠杆为导体和绝缘体时，均为 A 端高 B 端低B 杠杆为导体和绝缘体时，均为 A 端低 B 端高C 当杠杆为绝缘体时，A 端低，B 端高；为导体时，A 端高，B 端低D 当杠杆为绝缘体时，A 端高，B 端低；为导体时，A 端低，B 端高54以不破坏 MnO4为前提，试设计一个实验，证明 KMnO4溶液的紫色是由于MnO4离子存在的缘故。55AgI 是一种固体导体，导电率很高。为了研究 AgI 究竟是 Ag离子导电还是 I离子导电，请设计一个简便的电化学实验。写出实验结果并对结

34、果进行说明。56电镀技术在国民经济建设中几乎渗透到重工业中的所有行业，电镀污水的净化和再生问题一直是非常重要的课题。在众多的治理污水的物理化学方法中（如化学处理法、浮选法、吸附法、膜分离法、离子交换法、电解与微电解法、机械过滤法、离心分离法、超监界流体萃取法、蒸发浓缩与焚烧法等）比较适合于电镀污水处理技术的是浮选法，尤其近些年发展起来的电浮选法更有优势。所谓浮选是将水、悬浮物和气泡这样一个多相体系中含有的流水性污染粒子，或附有表面活性物的亲水性污染粒子，有选择地从污水中吸附到气泡上，以泡沫形式浮升到水面，从而使污染杂质从污水中分离出去的一种操作过程。其实质是气泡和粒子间进行的物理吸附，微小气泡

35、成为载体，气泡从水中析出的过程中粘附水中的污染物质，并形成气粒结合的浮选体上浮分离。这也称为起泡浮选。在水中产生气泡的方法，主要是使用加压溶气水，也可以用电解法产生小气泡。浮选能够分离水中的油类、纤维、藻类以及一些比重接近 1 的悬浮物。（1）通常可以依据污水的主要成分把电镀污水划分四类：含 污水；含 污水；含重金属盐污水；酸、碱污水。（2）在电浮选处理污水中，用铝棒做阳极，石墨棒做阴极。结合上述材料，简述污水是如何被净化的。（3）与目前采用的传统化学试剂方法比较，电浮选方法有哪些优点？至少答出 3 点。57实验室分析白铁（镀锌）样品成分步骤为：首先观察到有大量气体冒出，后来放出气体速度变慢，

36、最后完全反应。接着加入大量的 NaOH 溶液；过滤，分离出灰绿色沉淀；该沉淀在空气中加热至质量不变；最后得到 1.20g 红色粉末。试回答：（1）白铁镀锌的作用是 ；（2）盖玻片的作用是 ；（3）放出气体速度由快变慢的原因是 ；15（4）为什么要加入过量 NaOH 溶液 ；（5）在空气中加热灰绿色沉淀的化学反应方程式是 ；（6）锌在样品中的百分含量是 。58金属铜的理想堆积模型为面心立方紧密堆积（CCP） ，右图为金属铜晶胞，设它的边长为 acm。（1）将涂黑了的 Cu 原子连接起来构成的面在晶体学中称为（1，1，1）面，求（1，1，1）面所截得的 Cu 占整个（1，1，1）面面积的百分率。（

37、2）在 1 个盛有 CuSO4溶液的电解槽内电镀铜，其中阴极经过特殊处理，只有 1 个（1，1，1）面暴露在电解质溶液中，其余各面均被保护。假设此面面积为 bcm2，电镀时电流恒为 I。Cu2在此面上做恒速率均匀沉积，tmin 后，有一层 Cu 原子恰好在阴极上沉积完毕，求这是已沉积的第几层 Cu 原子?（阿伏加德罗常数为 NA，法拉第常数为 F）59如右图所示，有两个容器，容器中充满溶液，其中左容器中充满 HClO 溶液，右容器中充满稀 H2SO4，右容器中插有两根金属棒，一根为铁棒，一根为铜棒，且用导线相连。两个容器由一根很长的导管相连，导管正中有一小段水银柱，导管粗细均匀（拐角处体积忽略

38、） ，在标况下，左右管的体积均为 1.12L， （压强均为 P。 ，温度为 0） ，在光照下，一段时间后，左容器中 HClO 减少 0.1mol，右容器导线通过的电子个数为 1.2041022，则此时左右管体积分别为多少？（温度不变）C 组组60有一组有机物废水电化学净化的微型实验，其方法和设备简单经济，操作方便，效果明显。（1）在电场作用下，废水中的阴阳离子分别向电解池的阳极和阴极移动，进而可能在两极产生氧气或者氢气，这些气体的生成逸出将废水中的污染物带到液面，起到一定的浓缩作用。更加重要的是阴极区域由于 H还原，OH离子浓度不断增大，可与阳极溶出的金属离子形成难溶的氢氧化物进而吸附污染物而

39、沉淀。这称之为电浮选凝聚作用。阳极除了发生电极反应 FeFe22e，还发生什么电极反应？ 在阳极发现红褐色沉淀，是因为发生化学反应（写离子反应式） 阴极发生电极反应 如果以 LH（H 为氢，L 为有色基团）表示污染物，被吸附后发生氧化还原反应而脱色，请写出化学反应方程式 （2）另一种电化学净化法称为间接电化学氧化，是在电解过程中使低价金属离子Mn（例如 Co2、Fe2）氧化为高价态的金属离子，然后以此高价态的金属离子作氧化剂把废水中的有机物氧化分解成 CO2而净化。其阳极反应式为：MnM(n1)e用 L 表示有机物质，Ox 为 L 的氧化产物（如 CO2） ，请写出阴极反应式如图：一个井穴板穴

40、孔盛放了饱和 Ca(OH)2溶液，另外 3 个分别盛放相同体积相同浓度的 CoSO4和 H2SO4混合溶液，但分别添加 2 滴甘油，2 滴乙醇，2 滴甲醇，编号为161#、2#、3#，分别混合均匀后。写出 M(n1)氧化有机物（以甲醇为代表）的离子方程式 在这里采用澄清石灰水和三组样品实验比较的目的在于 61电解食盐溶液的氯碱生产技术，已由传统的隔膜法变革为离子膜法高新技术。这种技术进步，如下表所示：表 1 产品液碱质量比较项目离子膜法液碱产品电解即得的隔膜法成品电解碱液电解先得的半隔膜法的碱液产品脱盐浓缩后NaOH%35（已有 50%的报道）101230NaCl%0.002514164Na2

41、CO3%0.02（一般不计量）1表 2 能耗与蒸汽用量比较（以 NaOH 质量分数为 50作比较基准）项目离子膜法隔膜法电解用电度/吨21602600蒸汽用电度/吨80700蒸量用电度/吨0.403.5隔膜法和离子膜法新技术中所用的膜有本质区别。前者是有条件地阻止阴、阳极电解产物相混合的多孔石棉隔膜。后者由阳离子交换树脂（几类氟碳树脂）组成，树脂的高分子骨架上接有能电离出 H+而可与 Na+等阳离子交换的离子交换基团SO3H、COOH，所以是一类厚度虽仅 0.l0.5mm，但一般只允许溶液中的阳离子在膜中通过，更不能自由通过气体或液体的阳离子交换膜。试从自然科学、生产技术与社会发展的综合角度，

42、系统简答下列相关问题。（1）在所给离子膜法电解食盐溶液示意图中的括号内，填写开始电解时进入电解槽用作电解液的液体 A、B 的组成名称，以及电解产出气体 C、D 的化学式，并简述其通过电解液的循环电解，直接生产纯浓液碱的电化学原理。离子膜法电解槽的极间距，由于膜在电极间的结构紧凑而远小于隔膜法电解槽，这将如何影响能耗？17（2）传统隔膜法的阴极电解碱液，它所含 NaOH 的质量分数，为什么只能控制得低些？（3）试对比评价本离子膜法科技进步的经济、社会效益。62生产高纯度氢氧化钠的离子交换膜电解槽采用阳离子交换膜把阴极室和阳极室隔开。阳离子交换膜“只”允许阳离子通过。原料食盐水加入阳极区。末反应完

43、的食盐水从阳极区取出经精制后送回阳极室。从外部加水到阴极室以调节生成的烧碱溶液浓度。烧碱溶液从阴极室取出。和隔膜法相比，离子交换膜电解槽有以下特点：（1）得到高纯度的固体烧碱（含杂质：NaCl 0.1%以下，NaClO 极微量；隔膜法产品含上述杂质量分别为 1.0%1.2%和 0.1%0.3%）；（2）得高浓度的烧碱溶液（含 NaOH 35%48%；隔膜法产品含 NaOH 约 10%），大大降低了用于蒸发浓缩的能量消耗；（3）要求高浓度的原料食盐水中所含钙、镁等金属离子的总量控制在 0.1ppm 以下。请根据食盐水电解的两极反应和副反应、离子迁移和放电及上述两种膜（交换膜和隔膜）的性能，简要说

44、明离子交换膜电解槽具有上述特点的原因。18参考答案（参考答案（90）1 D2 B、C3 C4 C5 A6 C7 D8 B9 B10 C、D11 D12 B13 A、D14 D ACD15 D16 B17 B18 B19 C20 C21 因铜是不活泼金属，放它在室温下与水不反应，只有在提高温度时才能生成少量热稳定性小的氢氧化铜。题述反应的实现，可以用电解水，并使铜氧化；或直接用电化学反应，电解产物为 Cu(OH)2。于 U 形管中电解氯化钠溶液时，此过程可以一步实现。用金属铜作阳极，不活泼的材料（铂或石墨）作阴极，电解时所生成的氢氧化铜聚集在 U 形管的中间。22 呈现红色的部位发生了 2H2e

45、H2，而导致 H浓度下降，致使OHH，所以 A 是负极，B 是正极23 氢氧化镁24 （1） （2） （3） （4）25 （1）Zn2eZn2 2H2eH2（2）AgeAg AgeAg（3）Fe2eFe2 2H2eH2（4）2I2eI2 2H2eH226 （1）二者连接在一起时，接头处在潮湿的空气中形成原电池而腐蚀。（2）能；负极：Cu2eCu2；正极：2Fe32e2Fe2（3）电解池；阳极：Cu，阴极：石墨，电解液：盐酸或硫酸（4）浓度不变（类似于电镀）阳极：Zn2eZn2 阴极：Cu22eCu 1.28g27 阳极：2Cl2eCl2阴极：2H2eH2或 2H2O2eH22OHHCO3OHC

46、O32H2O28 两极上均有气体产生，气体分别导入 a、b 两只小烧杯中，有关的反应略（2）略（3）0.13g29 （1）2Al2O34Al3O219（2）2Al2OH2H2O2AlO23H2（3）4OH4e2H2OO2 H放电，促进水的电离，OH浓度增大 B30 （1）a、c（2）2Cl2eCl2 1331 （1）离子方程式为：Ca2CO32CaCO3 Mg22OHMg(OH)2。（2）加入试剂的合理顺序为：AC。（3）化学方程式为：NaClH2ONaClOH2。32 （1）负、正 （2）I、F、G（AB）D、E、C （3）1233 （1）Na Cl22OHClClOH2O2Fe2ClO2H

47、2Fe3ClH2O（2）三；VIA；分子；非极性 Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O34 （1）2H2eH2 2Cl2eCl2（2）ABJK 或 JKAB（3）H F G D E C35 （1）2Cl2H2OCl2H22OH铁电极上生成的 H2不溶于水，面石墨电极上生成相同体积的 Cl2大部分溶解于水并与水反应 U 形官左端的溶液变浑浊（2）Fe2e2OHFe(OH)2，Cl22e2Cl或 HClOH2eClH2O36 2CuSO42H2O2CuO22H2SO4 Cu2H2SO4CuSO4SO22H2O 2SO2O2SO3 SO3H2OH2SO437 （1）H2 （2）H2O （3

48、），2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2 2Ca(OH)22Cl2Ca(OCl)2CaCl22H2O38 （1） B 是氯气，F 是铁，J 是氢氧化铁；（2）Cl22OHClClOH2O39 （1）2NaCl2H2O2NaOHCl2H2 2ClCl22e（2）因为食盐水中含有 Ca2、Mg2等杂质，在电解过程中产生的沉淀会堵塞离子膜，所以要除去。（3）比较三种方法可看出电解槽的特点决定了电解槽的革新趋势。三种方法各有优缺点：隔膜法中产品纯度较低、能耗高、对工人健康不利；汞法在能耗、环境污染两方面有问题；离子膜法电解液中氢氧化钠含量较低，但这种方法取代了目前的其他方法，说明电解液中氢氧化钠含量

49、高不是决定因素，且产品纯度很高、总能耗低、无对工人或环境不利的因素。所以，促进电解槽革新的主要因素为：提高产品中氢氧化钠的纯度（或降低产品中氯化钠含量） 、降低总能耗、有利于环境或工人的身体健康。（其他表达合理也可）（4）氯碱工业的产品中氯气和氢气为气体，运输和贮藏有相当大的困难，特别是这两种气体在运输过程中还存在很大的安全隐患。联合生产能很大程度上解决这些问题，而且节约能源、降低成本、减少安全风险，是循环经济、绿色化学的体现。 （其他表达合理也可）40 （1）2I2eI2（2）2H2eH2（3）KI（或 NaI 等）水溶液（4）CCl4（或 CHCl3等）（5）I2在 CCl4中的溶解度大于

50、在水中溶解度，所以绝大部分 I2都转移到 CCl4中20（6）焰色反应 透过蓝色钴玻璃观察火焰呈紫色（其它合理答案同样给分。例如，若中答 NaI 水溶液，这里答火焰呈黄色。 ）41 （1）2H2eH2 放出气体，溶液变红。2Cl2eCl2 把湿润的碘化钾淀粉试纸放在 Y 电极附近，试纸变蓝色。（2）纯铜：Cu22eCu 粗铜：Cu2eCu242 （1）2Cl2H2OCl2H22OH（2）w(NaCl)100bacbac5 .365 .58234. 0（3）c(NaOH)molLbacb5 .3610043 （1）电解池 A：2H2IH2I2电解池 B：4Fe32H2OO24H4Fe2光催化反应