铝和氢氧化钾都是重要的工业产品,请回答问题:
(1)金属铝的生产是以Al2O3为原料,在熔融状态下进行电解,化学方程式为
电极均由石墨材料做成,电解时不断消耗的电极是____________(填“阴极”或“阳极”),
原因是__________________________ (用化学方程式表示)。
(2)对铝制品进行抗腐蚀处理,可延长其使用寿命。以处理过的铝材为阳极,在H2SO4溶液中电解,铝材表面形成氧化膜,阳极反应式为____________________ 。
(3)铝电池性能优越,Al—Ag2O电池可用作水下动力电源,化学反应为
则负极的电极反应式为______________,正极附近溶液的碱性______(填“增强”、“不变”或“减弱”)。
(4)工业品氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸根杂质,可用离子交换膜法电解提纯。电解槽内装有阳离子交换膜(只允许阳离子通过),其工作原理如图所示。
①该电解槽的阳极反应式是 。
②阴极区碱性增强的原因是
③除去杂质后的氢氧化钾溶液从液体出口 (填写“A”或“B”)导出。
(12分)铅蓄电池是典型的可充型电池,它的正负极格板是惰性材料,电池总反应式为:
Pb+PbO2+4H++2SO42-2PbSO4+2H2O
请回答下列问题(不考虑氢、氧的氧化还原):
(1)放电时:正极的电极反应式是________________;电解液中H2SO4的浓度将变________;当外电路通过1 mol电子时,理论上负极板的质量增加________g
(2)在完全放电耗尽PbO2和Pb时,若按图连接
则电解一段时间后,在A电极上生成________、B电极上生成________,此时铅蓄电池的正负极的极性将________
氧化还原反应与电化学及金属的防护知识密切相关。请回答下列问题:
(1)依据反应:设计的原电池如图所示。
则电解质溶液Y是________________ (填化学式),X的电极反应式___________________,盐桥中的Cl-移向_______________溶液(填化学式)。若将盐桥换成铜丝,则X电极名称是____________。
(2) 利用下图的装置可以模拟铁的电化学防护:
若Z为碳棒,为延缓铁腐蚀,K应置于____处,总反应的离子方程式为__________________ ;若Z为锌,开关K置于M处,该电化学防护法称为____________________。
研究化学反应中的能量变化有重要意义。请根据学过知识回答下列问题:
(1)已知一氧化碳与水蒸气反应过程的能量变化如下图所示:
①反应的热化学方程式为____________________________________________。
②已知:
则
(2)化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的键能是形成(或拆开)1 mol化学键时释放(或吸收)的能量。已知:N≡N键的键能是948.9kJ·mol-1,H-H键的键能是436.0 kJ·mol-1; N-H键的键能是391.55 kJ·mol-1。则1/2N2(g) + 3/2H2(g) == NH3(g) ΔH = 。
(3)下图是一个化学过程的示意图:(已知电解质溶液均过量)
①甲装置中通入CH4的电极反应式为
②一段时间,当丙池中产生11.2L(标准状况下)气体时,则乙池中产生气体的物质的量为 ,若要使丙池恢复电解前的状态,应向丙池中加入 。
某原电池装置如图所示,电池总反应为2Ag + Cl2=2 AgCl。下列说法正确的是
A.正极反应AgCl +e- = Ag+Cl-
B.放电时,交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成
C.若用NaCl溶液代替盐酸,则电池总反应随之改变
D.当电路中转移0.01 mol e-时,交换膜左侧溶液中约减少0.02 mol离子
CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼,下列说法正确的是
A.电能全部转化为化学能
B.粗铜接电源正极,发生氧化反应
C.溶液中Cu2+向阳极移动
D.利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属