工業(yè)上常以鐵為陰極，石墨為陽極，電解25％的NaCl溶液來獲得燒堿、氯氣和氫氣，電解液不斷地加到陽極區(qū)，然后經(jīng)過隔膜進入陰極，電解槽的內(nèi)阻為0.0008Ω，外加電壓為4.0V，電流強度為2000A，每小時從陰極區(qū)流出27.46kg溶液，其中含10％的NaOH、13％的NaCl。
（1）該生產(chǎn)過程中的電流效率為多少？
（2）該生產(chǎn)過程中的能量效率（即生產(chǎn)一定量產(chǎn)品時理論上所需的電能與實際消耗的電能之比）為多少？

（1）根據(jù)Q＝It，可算出電解過程中每小時（3600s）實際通過電路的總電量為：
Q＝2000×3600＝7.2×106（C）
電解過程中每小時產(chǎn)生NaOH的物質(zhì)的量為：
=68.65(mol)
因生成NaOH的物質(zhì)的量等于電解反應中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量，則：
電流效率=×100%=×100%=91.84%
（2）在電解槽中，克服電解質(zhì)溶液內(nèi)阻的電壓U＝IR＝2000×0.0008＝1.6（V），這說明外加的電壓被分配成兩部分：一部分用以克服電解質(zhì)溶液的內(nèi)阻，另一部分用于發(fā)生電解反應。根據(jù)W＝UIt得：
能量效率=×100%
=×100%=55.10%
【試題分析】
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

（2009?東城區(qū)二模）（1）工業(yè)上以粗銅為原料采取如圖所示流程制備硝酸銅晶體：
①在步驟a中，還需要通入氧氣和水，其目的是
提高原料的利用率，減少污染物的排放
提高原料的利用率，減少污染物的排放
．
②在保溫去鐵的過程中，為使Fe3+沉淀完全，可以向溶液中加入CuO，調(diào)節(jié)溶液的pH，根據(jù)下表數(shù)據(jù)，溶液的pH應保持在
3.2～4.7
3.2～4.7
范圍．
  氫氧化物開始沉淀時的pH 氫氧化物沉淀完全時的pH
Fe3+
Cu2+		 1.9
4.7		 3.2
6.7
不用加水的方法調(diào)節(jié)溶液pH的原因是
加水會將溶液稀釋，不利于將濾液蒸發(fā)濃縮
加水會將溶液稀釋，不利于將濾液蒸發(fā)濃縮
．
③進行蒸發(fā)濃縮時，要用硝酸調(diào)節(jié)溶液的pH=1，其目的是（結(jié)合離子方程式說明）
由于Cu2+發(fā)生水解；Cu2++2H2O?Cu（OH）2+2H+，加入硝酸可以抑制硝酸銅的水解
由于Cu2+發(fā)生水解；Cu2++2H2O?Cu（OH）2+2H+，加入硝酸可以抑制硝酸銅的水解
．
（2）工業(yè)上常利用硝酸銅溶液電鍍銅，電鍍時陰極的電極反應式是
Cu2++2e-=Cu
Cu2++2e-=Cu
．
（3）圖是某小組同學查閱資料所繪出的硝酸銅晶體[Cu（NO3）2?nH2O]的溶解度曲線（溫度在30℃前后對應不同的晶體），下列說法正確的是
b d
b d
（填字母）．
a．A點時的溶液為不飽和溶液
b．B點時兩種晶體可以共存
c．按上述流程最終得到的晶體是Cu（NO3）2?3H2O
d．若將C點時的溶液降溫至30℃以下，可以析出Cu（NO3）2?6H2O晶體
（4）某些共價化合物（如H2O、NH3、N2O4等）在液態(tài)時有微弱的導電性，主要是因為發(fā)生了電離，如：2NH3NH4++NH2-，由此制備無水硝酸銅的方法之一是用Cu與液態(tài)N2O4反應．液態(tài)N2O4電離得到的兩種離子所含電子數(shù)相差18，則液態(tài)N2O4電離的方程式是
N2O4?NO++NO3-
N2O4?NO++NO3-
；Cu與液態(tài)N2O4反應制得無水硝酸銅的化學方程式是
Cu+2N2O4=Cu（NO3）2+2NO↑
Cu+2N2O4=Cu（NO3）2+2NO↑
．

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科目：高中化學 來源： 題型：

（1）工業(yè)上以粗銅為原料采取如圖所示流程制備硝酸銅晶體：
精英家教網(wǎng)
①在步驟a中，還需要通入氧氣和水，其目的是
 
．
②在保溫去鐵的過程中，為使Fe3+沉淀完全，可以向溶液中加入CuO，調(diào)節(jié)溶液的pH，根據(jù)下表數(shù)據(jù)，溶液的pH應保持在
 
范圍．
氫氧化物開始沉淀時的pH 氫氧化物沉淀完全時的pH
Fe3+ 1.9 3.2
Cu2+ 4.7 6.7
不用加水的方法調(diào)節(jié)溶液pH的原因是
 
．
③進行蒸發(fā)濃縮時，要用硝酸調(diào)節(jié)溶液的pH=1，其目的是
 
（結(jié)合離子方程式說明）．
（2）工業(yè)上常利用硝酸銅溶液電鍍銅，電鍍時陰極的電極反應式是
 
．
（3）某些共價化合物（如H2O、NH3、N2O4等）在液態(tài)時有微弱的導電性，主要是因為發(fā)生了電離，如：2NH3?N
H
+
4
+N
H
-
2
，由此制備無水硝酸銅的方法之一是用Cu與液態(tài)N2O4反應．液態(tài)N2O4電離得到的兩種離子所含電子數(shù)相差18，則液態(tài)N2O4電離的方程式是
 
；Cu與液態(tài)N2O4反應制得無水硝酸銅的化學方程式是
 
．

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科目：高中化學 來源：2010-2011學年廣東省高三全真高考模擬（五）（理綜）化學部分 題型：填空題

（1）工業(yè)上以粗銅為原料采取如圖所示流程制備硝酸銅晶體：

①在步驟a中，還需要通入氧氣和水，其目的是                                           。

②在保溫去鐵的過程中，為使Fe3+沉淀完全，可以向溶液中加入CuO，調(diào)節(jié)溶液的pH，根據(jù)下表數(shù)據(jù)，溶液的pH應保持在               范圍。

 

氫氧化物開始沉淀時的pH

氫氧化物沉淀完全時的pH

Fe3+

Cu2+

1.9

4.7

3.2

6.7

 

不用加水的方法調(diào)節(jié)溶液pH的原因是                           。

③進行蒸發(fā)濃縮時，要用硝酸調(diào)節(jié)溶液的pH=1，其目的是（結(jié)合離子方程式說明）                                 。

（2）工業(yè)上常利用硝酸銅溶液電鍍銅，電鍍時陰極的電極反應式是                   。

（3）圖-2是某小組同學查閱資料所繪出的硝酸銅晶體[ Cu(NO3)2·nH2O ]的溶解度曲線（溫度在30℃前后對應不同的晶體），下列說法正確的是       （填字母）。

   a. A點時的溶液為不飽和溶液

b. B點時兩種晶體可以共存

 c. 按上述流程最終得到的晶體是Cu(NO3)2·3H2O

  d. 若將C點時的溶液降溫至30℃以下，可以析出Cu(NO3)2·6H2O晶體

 

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科目：高中化學 來源：2010-2011學年山東省高三第三次模擬考試（理綜）化學部分 題型：填空題

（1）工業(yè)上以粗銅為原料采取如圖所示流程制備硝酸銅晶體：

①在步驟a中，還需要通入氧氣和水，其目的是                                .

②在保溫去鐵的過程中，為使Fe3+沉淀完全，可以向溶液中加入CuO，調(diào)節(jié)溶液的pH，根據(jù)下表數(shù)據(jù)，溶液的pH應保持在               范圍。

 

氫氧化物開始沉淀時的pH

氫氧化物沉淀完全時的pH

Fe3+

Cu2+

1.9

4.7

3.2

6.7

不用加水的方法調(diào)節(jié)溶液pH的原因是                           。

③進行蒸發(fā)濃縮時，要用硝酸調(diào)節(jié)溶液的pH=1，其目的是（結(jié)合離子方程式說明）                                                     。

（2）工業(yè)上常利用硝酸銅溶液電鍍銅，電鍍時陰極的電極反應式是                     。

（3）在硝酸銅溶液中，各種離子濃度由大到小的順序是                               。

 

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