高中化学试题解析85
1、以熔融盐为电解液,以含Cu、Mg和Si等的铝合金废料为阳极进行电解,实现Al的再生。该过程中( )
A.阴极发生的反应为
B.阴极上Al被氧化
C.在电解槽底部产生含Cu的阳极泥
D.阳极和阴极的质量变化相等
答案:C。
分析:
Al的再生过程相当于铝的精炼,以铝合金的废料为电解的阳极,Al失电子发生氧化反应,比Al活泼的金属Mg也会失电子,比Al不活泼的Cu和Si不参与放电,形成阳极泥。
阴极上只有铝离子得电子生成金属铝。由于电解过程中得失电子守恒,阳极与阴极的质量变化不相等。
2、氯碱工业能耗大,通过如图改进的设计可大幅度降低能耗,下列说法不正确的是( )
A.电极A接电源正极,发生氧化反应
B.电极B的电极反应式为:
C.应选用阳离子交换膜,在右室获得浓度较高的NaOH溶液
D.改进设计中通过提高电极B上反应物的氧化性来降低电解电压,减少能耗
答案:B。
分析:
电极A是氯离子失电子生成氯气,所以是电解的阳极,电极B是电解的阴极,氧离子得电子,电解质溶液是NaOH溶液,则其电极反应式为:
氯气在阳极室生成,氢氧根离子在阴极室生成,为了防止其接触,所以应使用阳离子交换膜,钠离子通过交换膜从右向左,在阴极室形成NaOH。
该设计用氧气代替水在阴极放电,氧气的氧化性很强,所以降低了电解所需的电压,减少了能量的消耗。
3、一种采用H2O(g)和N2(g)为原料制备NH3(g)的装置示意图如图。
下列有关说法正确的是( )
A.在b电极上,N2被还原
B.金属Ag可作为a电极的材料
C.改变工作电源电压,反应速率不变
D.电解过程中,固体氧化物电解质中O2-不断减少
答案:A。
分析:
电解的目的是用氮气和水制备氨气。观察电池工作原理图,电极a上是氧离子失电子生成氧气,这是电解的阳极。电极b是电解的阴极,氮气得电子生成氨气,电解质提供氧离子,其电极反应式为:
电极a是电解的阳极,应使用惰性电极,不能用金属Ag作电极材料。
工作电压发生改变,会使电流强度发生变化,反应速率也会发生变化。
从上面的电极反应式可知,转移的电子相同时,阳极消耗的氧离子和阴极生成的氧离子数目相同,所以固体电解质中的氧离子不会减少。
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