Question

【題目】化學與生產、生活、社會密切相關，請根據學過化學知識解答下列問題

(1)由下列物質冶煉相應金屬時采用電解法的是___________。

a．Cu2S b．NaCl c．Fe2O3 d．HgS

(2) 銀針驗毒”在我國有上千年歷史，銀針主要用于檢驗是否有含硫元素的有毒物質。其反應原理之一為：4Ag＋2H2S＋O2=2Ag2S＋2H2O。當銀針變色后，將其置于盛有食鹽水的鋁制容器中一段時間后便可復原。原理是形成了原電池，該原電池的負極反應物為：______。

(3)某同學設計一個燃料電池(如下圖所示)，目的是探究氯堿工業(yè)原理和粗銅的精煉原理，其中乙裝置中X為陽離子交換膜。

①通入甲烷的電極為________(填“正極”或“負極”)，該電極反應式為___________。

②乙裝置工作一段時間后，結合化學用語解釋鐵電極附近滴入酚酞變紅的原因：____________。

③如果粗銅中含有鋅、銀等雜質，丙裝置中反應一段時間，硫酸銅溶液濃度將________(填“增大”“減小”或“不變”)。精銅電極上的電極反應式為_________________________

Answer 1

【答案】b 鋁(Al) 負極 CH4-8e-+10OH-=+7H2O 在鐵電極：2H++2e－=H2↑，促進水電離，c(OH－)＞c(H+)，顯堿性 減小 Cu2++2e－=Cu

【解析】

(1)金屬活動性順序表中Al及其前面的金屬用電解法冶煉；

(2)當銀針變色后，將其置于盛有食鹽水的鋁制容器中一段時間后便可復原，發(fā)生的反應為硫化銀生成了銀，其原理是形成了原電池，可知鋁作為負極反應物發(fā)生了氧化反應；

(3)①甲裝置為燃料電池，燃料電池中通入燃料的一極為負極，通入氧氣的一極為正極，據此分析書寫電極反應；

②鐵電極作陰極，水電離的氫離子得電子生成氫氣，故氫氧根濃度增大而使溶液顯堿性；

③粗銅中的雜質鋅也會在陽極放電生成鋅離子，所以隨著反應的進行，硫酸銅溶液濃度將減小，精銅電極為陰極，發(fā)生還原反應。

(1) a.以Cu2S為原料，采用火法煉銅，反應原理為2Cu2S+3O22Cu2O+2SO2、2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑，a不符合題意；

b．工業(yè)電解熔融NaCl冶煉Na，反應原理為2NaCl（熔融）2Na+Cl2↑，b符合題意；

c．工業(yè)上以Fe2O3為原料，用熱還原法冶煉鐵，反應原理為3CO+Fe2O32Fe+3CO2，c不符合題意；

d．以HgS為原料冶煉Hg的原理為HgS+O2Hg+SO2，d不符合題意；

答案選b。

(2)根據題意，當銀針變色后，將其置于盛有食鹽水的鋁制容器中一段時間后便可復原，發(fā)生的反應為硫化銀被還原生成了銀，其原理是形成了原電池，可知鋁作為負極反應物發(fā)生了氧化反應，硫化銀作為正極反應物發(fā)生還原反應，食鹽水作為電解質溶液，該原電池的負極反應物為：鋁(Al)；

(3)①燃料電池工作時，燃料發(fā)生氧化反應，為負極反應物，在堿作電解質時，甲烷轉化為碳酸根，故負極反應式為CH4-8e-+10OH-=+7H2O；

②結合圖示可知，鐵電極作陰極，鐵電極的電極反應式為2H++2e-=H2↑，促進水電離，使陰極附近溶液中c(OH-)＞c(H+)，溶液顯堿性，則鐵電極附近滴入酚酞變紅；

③丙裝置為粗銅的精煉裝置，由于粗銅中的雜質鋅也會在陽極放電生成鋅離子，所以隨著反應的進行，硫酸銅溶液濃度將減小，精銅電極為陰極，精銅上發(fā)生還原反應，銅離子得電子生成銅，電極反應式為Cu2++2e-=Cu。