高中化学 4.1 材料的加工处理教学试题1 苏教版选修2.doc

材料的加工处理1.下列叙述正确的是()a.锌锰干电池的正极材料是锌b.用电解法精炼粗铜时粗铜作阴极c.在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极d.电解稀硫酸制h2、o2时用铜作阳极解析:b项中应为粗铜作阳极,精铜作阴极,b项错。d项中若铜作阳极,铜溶解,制不出o2,d项错。答案:c2.我国首创的海洋电池以铝板为负极,铂网为正极,海水为电解质溶液,空气中的氧气与铝反应产生电流。电池总反应为4al+3o2+6h2o4al(oh)3,下列说法不正确的是()a.正极反应式为o2+2h2o+4e-4oh-b.电池工作时,电流由铝电极沿导线流向铂电极c.以网状的铂为正极,可增大与氧气的接触面积d.该电池通常只需更换铝板就可继续使用解析:该电池铝为负极,氧气为正极,所以电池工作时,电流由铂电极沿导线流向铝电极,所以b错误。答案:b3.电解硫酸铜溶液要达到如下三个要求:阳极质量减小,阴极质量增加,电解过程中cu2+浓度不变。则可选用的电极是()a.石墨作阳极,铁作阴极b.粗铜(含fe、ni、zn)作阳极,纯铜作阴极c.纯铜作阳极,铁作阴极d.铁作阳极,纯铜作阴极解析:本题中所述的电解过程实际就是电镀过程:阳极质量减少,必须用活泼金属作阳极,则a选项不符合题意;由于cu2+的放电能力比h+的大,阴极质量增加,但是要使cu2+浓度不变,则阳极必须用纯铜,所以选c。答案:c4.某同学按如右图所示的装置进行电解实验。下列说法正确的是()a.电解过程中,铜电极上有h2产生b.电解初期,主反应方程式为cu+h2so4cuso4+h2c.电解一定时间后,石墨电极上有h2逸出d.整个电解过程中,h+的浓度不断增大解析:电解是最强有力的氧化还原手段,有些在通常条件下不能发生的反应(如本题中铜与稀硫酸)通过电解的方法可以发生。阳极反应:cu-2e-cu2+,阴极反应:2h+2e-h2(起始),随着电解的进行,阳极产生的cu2+浓度增大,在电场的作用下向阴极移动,由于cu2+的氧化性大于h+,因此cu2+也会在阴极放电生成铜,即阴极上先是h+得电子放出h2,后是cu2+得电子析出cu。因此在整个电解过程中,起始时h+的浓度不断减小,随后基本保持不变。答案:b5.制印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”,发生的反应为2fecl3+cu2fecl2+cucl2。向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉,反应结束后,下列结论不可能出现的是()a.烧杯中有铜无铁b.烧杯中有铁无铜c.烧杯中铁、铜都有d.烧杯中铁、铜都无解析:铁的还原性比铜强,fecl3首先氧化fe;只有fe反应完后,剩余的fecl3才能再氧化cu。故烧杯中有铁无铜是不可能的。答案:b6.在铁制品上镀一定厚度的锌层,以下设计方案正确的是()a.锌作阳极,铁制品作阴极,溶液中含有锌离子b.铂作阴极,铁制品作阳极,溶液中含有锌离子c.铁作阳极,铁制品作阴极,溶液中含有亚铁离子d.锌作阴极,铁制品作阳极,溶液中含有亚铁离子解析:根据电镀原理,应用镀层金属作阳极,镀件作阴极,含有镀层金属阳离子的电解质溶液作电镀液,因此选a。答案:a7.钢铁“发蓝”是将钢铁制品浸到某些氧化性的溶液中,在钢铁的表面形成一层四氧化三铁的技术过程。其中一种办法是将钢铁制品浸到亚硝酸钠和浓氢氧化钠的混合溶液中加热到130 反应。其过程可以用如下化学方程式表示:3fe+nano2+5naoh3na2feo2+h2o+nh36na2feo2+nano2+5h2o3na2fe2o4+nh3+7naohna2feo2+na2fe2o4+2h2ofe3o4+4naoh下列说法正确的是()a.反应不是氧化还原反应b.该生产过程不产生任何污染c.整个反应过程中,每有5.6 g fe参加反应转移0.8 mol 电子d.反应中的氧化剂是nano2解析:中fe是还原剂,nano2为氧化剂,是氧化还原反应,a错;中nano2是氧化剂,na2feo2是还原剂,d对;整个反应过程中产生的nh3污染环境,b错;由元素守恒可知3fefe3o4,3 mol fe转移8 mol电子,则0.1 mol fe 参加反应生成fe3o4转移0.8/3 mol 电子,c错。答案:d8.铝及铝合金经过阳极氧化,铝表面能生成几十微米的较厚的氧化铝膜。.某研究性学习小组模拟工业法对铝片表面进行氧化处理。他们的实验步骤如下:a.铝片的预处理,取出一定大小的铝片,依次用苯、酒精擦洗铝片的表面;b.用水冲洗经有机物擦洗的铝片,浸入6070 的2 moll-1的naoh溶液中,以除去原有的氧化膜,约1 min 后,取出用水冲洗干净,再用钼酸铵溶液处理以抑制电解生成的氧化铝被硫酸溶解;c.阳极氧化。以铅为阴极,铝片为阳极,以硫酸溶液为电解液,按照右图所示连接电解装置,电解40 min 后取出铝片,用水冲洗,放在水蒸气中封闭处理2030 min,即可得到更加致密的氧化膜。试回答下列问题:(1)用苯和酒精擦拭铝片的目的:,氢氧化钠溶液处理铝片时反应的离子方程式是。(2)阳极的电极反应式为。(3)下列有关说法不正确的是(填序号)。a.电解时电子从电源负极导线铅极,铝极导线电源正极b.在电解过程中,h+向阳极移动,s向阴极移动c.电解过程中溶液的ph基本不变d.电解时,铝片为阳极,被氧化.另一小组针对铝表面保护膜的保护作用展开了研究,他们查阅有关资料得知:尽管铝表面致密的氧化膜能使铝与其周围的介质(空气、水等)隔绝,对铝制品起到保护作用,但铝制容器仍不能长期用来盛放和腌制咸菜。究其原因,该小组设计了一个实验以探究其中的原因。他们的实验过程如下:实验编号实验过程实验现象1取一小片铝片于试管中,加入1.0 moll-1的盐酸2 ml30 s时开始有少量气泡,然后产生气泡的速率加快,最后铝片消失2取一小片铝片于试管中,加入0.5 moll-1的硫酸2 ml55 s时开始有少量气泡,然后产生气泡速率加快,最后铝片消失3取一小片铝片于试管中,加入氯化铜稀溶液3 min左右表面产生少量气泡,且铝表面析出一些红色固体4取一小片铝片于试管中,加入硫酸铜稀溶液一直没有明显的变化你认为实验1、2中盐酸和硫酸的浓度分别为1.0 moll-1、0.5 moll-1的原因是。根据该实验现象,你认为铝制容器不能长期盛放和腌制咸菜的原因是。解析:.(1)苯和酒精是有机溶剂,可以去除铝表面的油污;(2)电解质溶液显酸性,所以产物中有h+;(3)本小问考查电解池的基本原理,在电解过程中,阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动,b选项错误。答案:.(1)洗去铝表面的油污al2o3+2oh-2al+h2o(2)2al+3h2o-6e-al2o3+6h+(3)b.排除氢离子浓度不同对反应的影响,探究氯离子和硫酸根离子对反应的影响氯离子对氧化铝膜有破坏作用,因此铝制容器不能长期盛放含氯离子(食盐)的食品9.铜及其化合物在生产、生活中有广泛的应用。(1)铜可采用如下方法制备:火法炼铜:cu2s+o22cu+so2湿法炼铜:cuso4+fefeso4+cu上述两种方法中,铜元素均被(填“氧化”或“还原”)成铜单质。(2)印刷电路板上使用的铜需要回收利用。方法一:用fecl3溶液浸泡印刷电路板制备cucl22h2o,实验室模拟回收过程如下:印刷电路板含cu2+、fe2+、fe3+溶液含cu2+、fe3+溶液cucl2溶液cucl22h2o证明步骤1所加fecl3溶液过量的方法是。步骤2中所加的氧化剂最适宜的是。a.hno3b.h2o2c.kmno4步骤3的目的是使溶液的ph升高到4.2,此时fe3+完全沉淀,可选用的“试剂1”是。(写出一种即可)蒸发浓缩cucl2溶液时,要滴加浓盐酸,目的是(用化学方程式并结合简要的文字说明),再经冷却、结晶、过滤,得到cucl22h2o。方法二:用h2o2和稀硫酸共同浸泡印刷电路板制备硫酸铜时,其热化学方程式是:cu(s)+h2o2(l)+h2so4(aq)cuso4(aq)+2h2o(l)h1=-320 kjmol-1又知:2h2o2(l)2h2o(l)+o2(g)h2=-196 kjmol-1h2(g)+o2(g)h2o(l)h3=-286 kjmol-1则反应cu(s)+h2so4(aq)cuso4(aq)+h2(g)的h=。(3)欲实现反应cu+h2so4cuso4+h2,在你认为能实现该转化的装置中的括号内,标出电极材料(填“cu”或“c”)。解析:本题考查实验探究,难度中等。(2)检验fe3+的试剂为kscn溶液;所加的氧化剂的作用是将fe2+氧化为fe3+,但是不能引进新的杂质离子,所以最适合的是h2o2;溶液显酸性,加cuo或者cu(oh)2或者cuco3与h+反应,促进fe3+的水解,生成fe(oh)3;加盐酸的目的是抑制cu2+的水解。(3)该反应不能自发进行,所以必须选用电解池的装置,铜作为电解池的阳极即可。答案:(1)还原(2)方法一取少量充分反应后的溶液于试管中,滴加kscn溶液,若溶液变为红色,证明所加fecl3溶液过量bcuo或cu(oh)2(答案合理均可)cucl2在溶液中能发生水解反应,cucl2+2h2ocu(oh)2+2hcl,滴加浓盐酸,可以抑制其水解方法二:+64 kjmol-1(3)10.废旧硬质合金刀具中含碳化钨(wc)、金属钴(co)及少量杂质铁,利用电解法可回收wc和co。工艺流程简图如下:(1)电解时废旧刀具作阳极,不锈钢作阴极,hcl溶液为电解液。阴极主要的电极反应式为。(2)净化步骤所得滤饼的主要成分是。回收的洗涤液代替水配制电解液,目的是回收利用其中的。(3)溶液的主要成分是。洗涤coc2o4不充分对最终产品纯度并无明显影响,但焙烧时会造成环境污染,原因是。(4)将co2o3还原成co粉的化学反应方程式为。解析:电解时阳极电极本身放电,fe-2e-fe2+、co-2e-co2+,阴极为溶液中h+放电,2h+2e-h2。h2o2氧化fe2+,在碱性条件下,生成fe(oh)3沉淀,故净化步骤得到的滤饼主要