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當(dāng)前位置： 2022-2023學(xué)年北京八中高二（上）期末化學(xué)試卷> 試題詳情

某小組欲用電解的方法獲得Cu（OH）₂，實(shí)驗(yàn)裝置如圖（電源裝置略去）．
（1）分別以NaOH溶液和NaCl溶液為電解質(zhì)溶液制備Cu（OH）₂．

實(shí)驗(yàn)	電解質(zhì)溶液	現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn)	電解質(zhì)溶液	銅電極附近	石墨電極
Ⅰ	NaOH溶液	出現(xiàn)渾濁，渾濁的顏色由黃色很快變?yōu)榇u紅色	產(chǎn)生無(wú)色氣泡
Ⅱ	NaCl溶液	出現(xiàn)白色渾濁，渾濁向下擴(kuò)散，一段時(shí)間后，下端部分白色沉淀變?yōu)榇u紅色	產(chǎn)生無(wú)色氣泡

資料：
ⅰ．CuOH是黃色、易分解的難溶固體，CuCl1是白色的難溶固體
ⅱ．氧化反應(yīng)中，增大反應(yīng)物濃度或降低生成物濃度，氧化反應(yīng)越易發(fā)生
①Ⅰ和Ⅱ中Cu作

陽(yáng)

極（填“陽(yáng)”或“陰”）．
②Ⅱ中石墨電極產(chǎn)生氣體的電極反應(yīng)式為

2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-

．
③Ⅱ中白色沉淀變?yōu)榇u紅色的離子方程式是

2CuCl+2OH^-=Cu₂O+2Cl^-+H₂O

．根據(jù)Ⅱ中現(xiàn)象，甲認(rèn)為電解質(zhì)溶液中存在Cl^-，有利于Cu被氧化為一價(jià)銅化合物，理由是

陽(yáng)極附近溶液中Cl^-濃度大，易與Cu⁺生成CuCl,降低Cu⁺濃度，氧化反應(yīng)易發(fā)生

．
（2）探究Ⅰ和Ⅱ中未生成Cu（OH）₂的原因，繼續(xù)實(shí)驗(yàn)．

實(shí)驗(yàn)	電解質(zhì)溶液	現(xiàn)象
Ⅲ	Na₂SO₄溶液	銅電極附近溶液呈藍(lán)色，一段時(shí)間后，U型管下端出現(xiàn)藍(lán)綠色沉淀

資料：堿式硫酸銅[xCu（OH）₂?yCuSO₄]難溶于水，可溶于酸和氨水．常溫時(shí)堿式硫酸銅[xCu（OH）₂?CuSO₄]的溶解度比Cu（OH）₂的大
①經(jīng)檢驗(yàn)，藍(lán)綠色沉淀中還含有少量堿式硫酸銅，檢驗(yàn)含有堿式碳酸銅的實(shí)驗(yàn)方案是

取少量藍(lán)綠色沉淀于試管中，滴加稀鹽酸，沉淀全部溶解，得到藍(lán)色溶液，向試管中滴加BaCl₂溶液，產(chǎn)生白色沉淀

．
②小組認(rèn)為適當(dāng)增大c（OH^-）可以減少堿式硫酸銅的生成，理由是

常溫時(shí)，xCu（OH）₂?yCuSO₄的溶解度比Cu（OH）₂的大

．
（3）進(jìn)一步改進(jìn)方案，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)．

實(shí)驗(yàn)	電解質(zhì)溶液	現(xiàn)象
Ⅳ	Na₂SO₄和的混合液（pH═9）	銅電極附近溶液呈深藍(lán)色
Ⅴ	Na₂SO₄和NaOH的混合液（pH═9）	銅電極附近出現(xiàn)藍(lán)色渾濁，一段時(shí)間后，U型管底部出現(xiàn)藍(lán)色沉淀

Ⅳ中出現(xiàn)深藍(lán)色說(shuō)明電解生成了

[Cu（NH₃）₄]²⁺

離子．
經(jīng)檢驗(yàn)，Ⅴ中最終生成了Cu（OH）₂．
（4）綜合上述實(shí)驗(yàn)，電解法制備Cu（OH）₂要考慮的因素有

電解質(zhì)溶液的成分選擇和溶液pH的控制

．

【考點(diǎn)】電解原理．

【答案】陽(yáng)；2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-；2CuCl+2OH^-=Cu₂O+2Cl^-+H₂O；陽(yáng)極附近溶液中Cl^-濃度大，易與Cu⁺生成CuCl，降低Cu⁺濃度，氧化反應(yīng)易發(fā)生；取少量藍(lán)綠色沉淀于試管中，滴加稀鹽酸，沉淀全部溶解，得到藍(lán)色溶液，向試管中滴加BaCl₂溶液，產(chǎn)生白色沉淀；常溫時(shí)，xCu（OH）₂?yCuSO₄的溶解度比Cu（OH）₂的大；[Cu（NH₃）₄]²⁺；電解質(zhì)溶液的成分選擇和溶液pH的控制

【解答】

【點(diǎn)評(píng)】

聲明：本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書(shū)面同意，不得復(fù)制發(fā)布。

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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：127引用：2難度：0.2

相似題

1．工業(yè)廢水中常含有一定量有毒的
C
r
2
O
2
-
7
和
C
r
O
2
-
4
，需進(jìn)行處理后再排放。處理含
C
r
2
O
2
-
7
和
C
r
O
2
-
4
的工業(yè)廢水常用的方法有兩種。
方法一：還原沉淀法。
C
r
O
2
-
4
H
+
①
轉(zhuǎn)化
C
r
2
O
2
-
7
F
e
2
-
②
還原
Cr³⁺
OH
-
③
沉淀
Cr（OH）₃↓
（1）請(qǐng)寫(xiě)出第①步中
C
r
O
2
-
4
與
C
r
2
O
2
-
7
在溶液中存在的平衡：

，下列能說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是

（填標(biāo)號(hào)）。
A.
C
r
O
2
4
與
C
r
2
O
2
7
的物質(zhì)的量相等
B.溶液顏色不變
C.v_正（
C
r
2
O
2
-
7
）=2v_逆（
C
r
O
2
-
4
）
（2）第②步中，每3molFeSO₄可還原

mol
C
r
2
O
2
-
7
，該反應(yīng)的離子方程式

。
方法二：電解法。用石墨和Fe作電極電解含
C
r
2
O
2
-
7
的酸性廢水，隨著電解的進(jìn)行，陰極附近溶液pH升高，陽(yáng)極附近Fe²⁺將
C
r
2
O
2
-
7
還原為Cr³⁺，最后Cr²⁺以Cr（OH）₃形式沉淀。
（3）在電解除鉻的過(guò)程中，石墨電極為

（填“陰極”或“陽(yáng)極”），F(xiàn)e電極的電極反應(yīng)式為

。
（4）在陰極附近溶液pH升高的原因是

（填電極反應(yīng)式及必要的文字）。
（5）當(dāng)Fe電極質(zhì)量減小3.36g時(shí)，理論上可處理

（填含a的表達(dá)式）L含ag?L^-1
C
r
2
O
2
-
7
的酸性廢水。
發(fā)布：2024/10/25 4:0:2組卷：4引用：1難度：0.6
解析
2．回答下列問(wèn)題：
（1）工業(yè)上，在強(qiáng)堿性條件下用電解法除去廢水中的CN^-，裝置如圖所示，依次發(fā)生的反應(yīng)有：

ⅰ.CN^--2e^-+2OH^-=CNO^-+H₂O
ⅱ.2Cl^--2e^-=Cl₂↑
ⅲ.3Cl₂+2CNO^-+8OH^-=N₂+6Cl^-+2
CO
2
-
3
+4H₂O
①石墨電極上發(fā)生

（填“氧化”或“還原”）反應(yīng)；陰極反應(yīng)式為

。
②除去1molCN^-，外電路中至少需要轉(zhuǎn)移

mol電子。
③為了使電解池連續(xù)工作，需要不斷補(bǔ)充

（填化學(xué)式）
（2）用零價(jià)鐵（Fe）去除水體中的硝酸鹽（
NO
-
3
）已成為環(huán)境修復(fù)研究的熱點(diǎn)之一，F(xiàn)e還原水體中的
NO
-
3
的反應(yīng)原理如圖所示。

①作負(fù)極的物質(zhì)是

（填名稱）
②正極的電極反應(yīng)式是

。
發(fā)布：2024/10/20 4:0:2組卷：83引用：3難度：0.6
解析
3．電化學(xué)原理被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)、生活的許多方面，利用電解法脫除煤中的含硫物質(zhì)【主要成分是二硫化亞鐵（FeS₂）】的原理如圖所示。

（1）陰極石墨棒上有無(wú)色氣體產(chǎn)生，陰極的電極反應(yīng)式是

。
（2）補(bǔ)全脫硫反應(yīng)的離子方程式：

[]FeS₂+[]____+[]____═[]
SO
2
-
4
+[]____+[]____
（3）相同反應(yīng)時(shí)間，F(xiàn)eCl₃對(duì)脫硫率的影響如圖所示。

①電解脫硫過(guò)程中，F(xiàn)eCl₃所起的作用是

②FeCl₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于1.5%時(shí)，脫硫率隨FeCl₃濃度的增大而下降，結(jié)合電極反應(yīng)式解釋可能的原因是

。
（4）研究發(fā)現(xiàn)，電解時(shí)若電壓過(guò)高，陽(yáng)極有副反應(yīng)發(fā)生，造成電解效率低。
電解效率η的定義：η（B）=
n
（
生成
B
所用的電子
）
n
（
通過(guò)電極的電子
）
×
100%
某電壓下電解100mL煤漿-FeCl₃-H₂SO₄混合液，煤漿中除FeS₂外不含其他含硫物質(zhì)，混合液中H₂SO₄濃度為0.01mol?L^-1，F(xiàn)eCl₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5%。當(dāng)陰極收集到224mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體時(shí)（陰極無(wú)副反應(yīng)發(fā)生），測(cè)得溶液中
c（
SO
2
-
4
）=0.02mol?L^-1，η（
SO
2
-
4
）=

（忽略電解前后溶液的體積變化）。
（5）利用電解法脫硫的優(yōu)點(diǎn)有

（寫(xiě)出一點(diǎn)即可）。
發(fā)布：2024/10/25 0:0:1組卷：3引用：1難度：0.5
解析

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