Question

 (1)以CuSO₄溶液為電解質(zhì)溶液進(jìn)行粗銅(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等雜質(zhì))的電解精煉,下列說法正確的是　　　　。

a.電能全部轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

b.粗銅接電源正極,發(fā)生氧化反應(yīng)

c.溶液中Cu²⁺向陽極移動

d.利用陽極泥可回收Ag、Pt、Au等金屬

(2)利用反應(yīng)2Cu+O₂+2H₂SO₄====2CuSO₄+2H₂O可制備CuSO₄,若將該反應(yīng)設(shè)計為原電池,其正極電極反應(yīng)式為　_____。

Ⅱ.(2012·福建高考)(1)電鍍時,鍍件與電源的　　　　極連接。

(2)化學(xué)鍍的原理是利用化學(xué)反應(yīng)生成金屬單質(zhì)沉積在鍍件表面形成鍍層。若用銅鹽進(jìn)行化學(xué)鍍銅,應(yīng)選用　　　　(填“氧化劑”或“還原劑”)與之反應(yīng)。

Ⅲ.(2012·重慶高考)尿素[CO(NH₂)₂]是首個由無機(jī)物人工合成的有機(jī)物。人工腎臟可采用間接電化學(xué)方法除去代謝產(chǎn)物中的尿素,原理如圖。

(1)電源的負(fù)極為　　　　(填“A”或“B”)。

(2)陽極室中發(fā)生的反應(yīng)依次為　　　　、　　　。

(3)電解結(jié)束后,陰極室溶液的pH與電解前相比將　　　　　;若兩極共收集到氣體13.44 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則除去的尿素為　　　　g(忽略氣體的溶解)。

Answer 1

Ⅰ.(1)在電解過程中,會有一部分電能損失轉(zhuǎn)化為熱能,因此電能不可能全部轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,a錯誤;c項,溶液中的Cu²⁺應(yīng)向陰極(精銅)移動,c錯誤;正確答案為b、d。

(2)本題可采取兩種方法書寫:一是直接法,通過化學(xué)反應(yīng)可以看出,O₂發(fā)生還原反應(yīng),正極反應(yīng)物一定為O₂,其對應(yīng)的還原產(chǎn)物為H₂O,故正極的電極反應(yīng)式為O₂+4e^-+4H⁺====2H₂O;二是先寫出負(fù)極電極反應(yīng):銅作為負(fù)極反應(yīng)物,氧化產(chǎn)物為CuSO₄,故其電極反應(yīng)式為Cu-2e^-+S====CuSO₄,在電量相同的前提下,設(shè)轉(zhuǎn)移

4 mol電子用總反應(yīng)式減去該電極反應(yīng)式,可得正極的電極反應(yīng)式為O₂+4e^-+4H⁺

====2H₂O。

Ⅱ.(1)電鍍時,鍍層金屬作電解池的陽極,鍍件作電解池的陰極,與電源的負(fù)極相連。

(2)鍍銅是將Cu²⁺變成Cu,需要加入還原劑與之反應(yīng)。

Ⅲ.(1)圖像中產(chǎn)生氯氣的電極為陽極,與陽極相連的電極為正極;

(2)根據(jù)圖像信息,陽極上先產(chǎn)生氯氣,氯氣具有氧化性,尿素中的氮原子為-3價,具有還原性,兩者相遇發(fā)生氧化還原反應(yīng)。

(3)反應(yīng)過程中實際上發(fā)生兩個反應(yīng)(條件略去):

2NaCl+2H₂O2NaOH+Cl₂↑+H₂↑

CO(NH₂)₂+3Cl₂+H₂O====N₂+CO₂+6HCl

兩方程式相加消去中間產(chǎn)物可得總反應(yīng)方程式:

CO(NH₂)₂+H₂O====N₂↑+CO₂↑+3H₂↑

由此可知反應(yīng)的最終結(jié)果是沒有酸或者堿生成,陰極室的酸堿性不會發(fā)生改變;兩極產(chǎn)生的氣體是氫氣、氮氣和二氧化碳,根據(jù)反應(yīng)方程式,若設(shè)氫氣的物質(zhì)的量為x,氮氣和二氧化碳各為x/3,x=0.36 mol,求出x的值后根據(jù)尿素和氯氣的反應(yīng)方程式可計算出尿素的量。

答案:Ⅰ.(1)b、d

(2)4H⁺+O₂+4e^-====2H₂O

Ⅱ.(1)負(fù)　(2)還原劑

Ⅲ.(1)B　(2)2Cl^--2e^-====Cl₂↑

CO(NH₂)₂+3Cl₂+H₂O====N₂+CO₂+6HCl

(3)不變　7.2