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29．(11分)(08年廣東化學(xué)·22)

銅在自然界存在于多種礦石中，如：

請回答下列問題：

(1)上表所列銅化合物中，銅的質(zhì)量百分含量最高的是　　　。

(2)工業(yè)上以黃銅礦為原料。采用火法溶煉工藝生產(chǎn)銅。該工藝的中間過程會發(fā)生反應(yīng)：2Cu₂O+Cu₂S6Cu+SO₂↑，反應(yīng)的氧化劑是　　　。

(3)SO₂尾氣直接排放到大氣中造成環(huán)境污染的后果是　　　；處理該尾氣可得到有價值的化學(xué)品，寫出其中1種酸和1種鹽的名稱　　　。

(4)黃銅礦熔煉后得到的粗銅含少量Fe、Ag、Au等金屬雜質(zhì)，需進一步采用電解法精制。請簡述粗銅電解得到精銅的原理：　　　。

(5)下表中，對陳述Ⅰ、Ⅱ的正確性及其有無因果關(guān)系的判斷都正確的是　　(填字母)。

28．(07年寧夏理綜·26)(14分)

(1)將鋅片和銀片浸入稀硫酸中組成原電池，兩電極間連接一個電流計。

　　 鋅片上發(fā)生的電極反應(yīng)：　　　　　　　　　　　　　 ；

　　 銀片上發(fā)生的電極反應(yīng)：　　　　　　　　　　　　　 。

　　　　 (2)若該電池中兩電極的總質(zhì)量為60g，工作一段時間后，取出鋅片和銀片洗凈干燥后稱重，總質(zhì)量為47g，試計算：

①產(chǎn)生氫氣的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)；

②通過導(dǎo)線的電量。(已知N_A＝6.02×10²³/mol，電子電荷為1.60×10^－19C)

答案：(1)Zn－2e^－=Zn²⁺　 2H⁺+2e^－=H₂↑ (2)①4.5L　 ②3.8×10⁴C

解析：(1)因金屬的活動性順序為Zn＞Ag，所以將鋅片和銀片浸入稀硫酸中組成原電池時，鋅片作負極，發(fā)生氧化反應(yīng)Zn－2e^－=Zn²⁺；銀片作正極，發(fā)生還原反應(yīng)2H⁺+2e^－=H₂↑ 。

(2)①根據(jù)電極反應(yīng)，知鋅片與銀片減少的質(zhì)量等與生成氫氣所消耗的鋅的質(zhì)量，設(shè)產(chǎn)生的氫氣的體積為x。

Zn　 + 2H⁺ = Zn²⁺ + H₂↑

65g　　　　　　　　 22.4L

60g-47g　　　　　　　 x

所以，解得 x=4.5L。

②反應(yīng)消耗的鋅的物質(zhì)的量為，因為鋅發(fā)生氧化反應(yīng)時Zn－2e^－=Zn²⁺，所以通過導(dǎo)線的電量為0.20mol×2×6.02×10²³mol^-1×1.60×10^-19C=3.8×10⁴C。

27．(07年山東理綜·29)(15分)鐵及鐵的化合物應(yīng)用廣泛，如FeCl₃可用作催化劑、印刷電路銅板腐蝕劑和外傷止血劑等。

(1)寫出FeCl₃溶液腐蝕印刷電路銅板的離子方程式　　　　　　　　　 。

(2)若將(1)中的反應(yīng)設(shè)計成原電池，請畫出原電池的裝置圖，標(biāo)出正、負極，并寫出電極反應(yīng)式。

正極反應(yīng)　　　　　　　　　　　 　　負投反應(yīng)　　　　　　　　　　　 。

(3)腐蝕銅板后的混合溶液中，若Cu²⁺、Fe³⁺和Fe²⁺的濃度均為0.10mol·L^－1，請參照下表給出的數(shù)據(jù)和藥品，簡述除去CuCl₂溶液中Fe³⁺和Fe²⁺的實驗步驟　　　　　　　 。

(4)某科研人員發(fā)現(xiàn)劣質(zhì)不銹鋼在酸中腐蝕緩慢，但在某些鹽溶液中腐蝕現(xiàn)象明顯。請從上表提供的藥品中選擇兩種(水可任選)，設(shè)計最佳實驗，驗證劣質(zhì)不銹鋼易被腐蝕。

有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　

劣質(zhì)不銹鋼腐蝕的實驗現(xiàn)象　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

答案：(1)2Fe³⁺+Cu＝2Fe²⁺+Cu²⁺

(2)

正極反應(yīng)：Fe³⁺+e^－＝Fe²⁺(或2Fe³⁺+2e^－＝2Fe²⁺)

負極反應(yīng)：Cu＝2Cu²⁺+2e^－(或Cu－2e^－＝Cu²⁺)

(3)①通入足量氯氣將Fe²⁺氧化成Fe³⁺；②加入CuO調(diào)節(jié)溶液的pH至3.2-4.7；③過濾(除去Fe(OH)₃)

(4)CuO+H₂SO₄＝CuSO₄+H₂O　 CuSO₄+Fe＝FeSO₄+Cu

不銹鋼表面有紫紅色物質(zhì)生成

解析：(1)Fe³⁺具有強氧化性，可以把一些金屬單質(zhì)如鐵、銅等氧化成相應(yīng)的離子，F(xiàn)e³⁺腐蝕銅制電路板利用的就是這個原理，反應(yīng)的離子方程式是：2Fe³⁺ + Cu====2Fe²⁺ + Cu²⁺。

(2)由反應(yīng)2Fe³⁺ + Cu====2Fe²⁺ + Cu²⁺可以判斷出銅化合價升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，銅做負極，鐵元素化合價降低，F(xiàn)e³⁺ 發(fā)生還原反應(yīng)，正極可以選用石墨棒，電解質(zhì)溶液可以選用氯化鐵溶液。回憶并仿照教材上的銅鋅原電池裝置，可以畫出此原電池的裝置圖，裝置圖見答案。發(fā)生的電極反應(yīng)為：

正極反應(yīng)：Fe³⁺+e^－＝Fe²⁺(或2Fe³⁺+2e^－＝2Fe²⁺)

負極反應(yīng)：Cu＝2Cu²⁺+2e^－(或Cu－2e^－＝Cu²⁺)。

(3)除雜時，要把雜質(zhì)全部除去，又不能引入新的雜質(zhì)。根據(jù)題給信息可知：Fe³⁺的氫氧化物從開始沉淀到沉淀完全的pH范圍是1.9-3.2，F(xiàn)e²⁺的氫氧化物從開始沉淀到沉淀完全的pH范圍是7.0-9.0，Cu²⁺的氫氧化物從開始沉淀到沉淀完全的pH范圍是4.7-6.7。當(dāng)pH為3.2時Fe³⁺完全沉淀，此時Cu²⁺不會沉淀，要使Fe²⁺完全沉淀需要使溶液的pH為9.0，此時Cu²⁺已經(jīng)完全沉淀。因此，若要除去CuCl₂溶液中的Fe³⁺、Fe²⁺，需要將Fe²⁺全部轉(zhuǎn)化為Fe³⁺，采取的措施是向溶液中同入過量的氯氣；為了不引入其它雜質(zhì)，可以向溶液中加入CuO調(diào)節(jié)溶液的pH范圍在3.2-4.7之間，此時Fe³⁺完全沉淀；最后過濾，即可得到純凈的氯化銅溶液。實驗步驟見答案。

(4)不銹鋼在某些鹽溶液中比在酸溶液中腐蝕明顯，說明這些鹽溶液中的金屬陽離子的氧化性比H⁺的氧化性強，即這些金屬在金屬活動性順序位于氫的后面。要設(shè)計實驗驗證劣質(zhì)不銹鋼易被腐蝕，需要有容易與鐵反應(yīng)的鹽，根據(jù)提供的藥品可知這種鹽是硫酸銅，制取硫酸銅的最佳方案是用氧化銅與稀硫酸反應(yīng)制取，這種方法比濃硫酸與銅反應(yīng)節(jié)省硫酸，并且不產(chǎn)生污染環(huán)境的SO₂ 。實驗步驟是：①用適量水將濃硫酸稀釋制取稀硫酸，②用氧化銅與稀硫酸反應(yīng)制取硫酸銅，③將不銹鋼加入硫酸銅溶液中觀察現(xiàn)象。有關(guān)化學(xué)方程式和實驗現(xiàn)象見答案。

24．(10分)

(1)MnO₂+2FeSO₄+2H₂SO₄＝MnSO₄+Fe₂(SO₄)₃+2H₂O

(2)Fe(OH)₃　 Al(OH)₃

(3)Cu²⁺　 Zn²⁺

(4)MnO₂+H₂O+e^－＝MnOOH+OH^－(或2MnO₂+H₂O+2e^－＝Mn₂O₃+2OH^－)

(5)鋅、二氧化錳

解析：考查學(xué)生對元素化合物的主要性質(zhì)的掌握、書寫電極反應(yīng)方程形式的能力以及學(xué)生能夠從試題提供的新信息中，準(zhǔn)確地提取實質(zhì)內(nèi)容，并與已有知識模塊整合，重組為新知識模塊的能力。由反應(yīng)流程可知：在酸性條件下二氧化錳將Fe²⁺氧化為Fe³⁺,將Cu氧化成Cu²⁺，此外溶液中的還有Zn²⁺和Al³⁺，當(dāng)調(diào)pH至5.4時，只有Al(OH)₃ 和Fe(OH)₃會完全沉淀，故濾渣A的主要成分是Fe(OH)₃和Al(OH)₃。加入MnS后因為酸性條件下CuS 、ZnS更難溶所以會轉(zhuǎn)化為CuS 、ZnS沉淀而除去Cu²⁺　 Zn²⁺。 26．(9分)(2007海南·14)依據(jù)氧化還原反應(yīng)：2Ag⁺(aq) + Cu(s) == Cu²⁺(aq) + 2Ag(s)設(shè)計的原電池如圖所示。

請回答下列問題：

(1)電極X的材料是　　　　　　 ；電解質(zhì)溶液Y是　　　　　　 ；

(2)銀電極為電池的　　　　　　 極，發(fā)生的電極反應(yīng)為　　　　　　 ；

X電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為　　　　　　 ；

(3)外電路中的電子是從　　　　　　 電極流向　　　　　　 電極。

答案：(1)Cu　　　 AgNO₃(2)正極　　 Ag⁺ +e^－＝Ag↓　　 Cu－2e^－＝Cu²⁺

(3)X　　　 Ag

考點：本題考查了原電池原理。

解析：本電池的化學(xué)反應(yīng)原理為：2AgNO₃+Cu=Cu(NO₃)₂+2Ag。對于原電池負極上發(fā)生氧化反應(yīng)，失電子一極；正極上發(fā)生還原反應(yīng)，得電子一極。電子由負極流向正極。

25．(07年廣東化學(xué)·24)(10分)

二氧化錳是制造鋅錳干電池的基本材料。工業(yè)上以軟錳礦為原料，利用硫酸亞鐵制備高純二氧化錳的流程如下：

某軟錳礦的主要成分為MnO₂，還含有Si(16.72%)、Fe(5.86%)、Al(3.42%)、Zn(2.68%)和Cu(0.86%)等元素的化合物。部分陽離子以氫氧化物或硫化物的形式完全沉淀時溶液的pH見下表，回答下列問題：

(1)硫酸亞鐵在酸性條件下將MnO₂還原為MnSO₄，酸浸時發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

(2)濾渣A的主要成分是　　　　　　　　　　　　 。

(3)加入MnS的目的是除去　　　　　　　　　　 雜質(zhì)。

(4)堿性鋅錳電池中，MnO₂參與的電極反應(yīng)方程式為　　　　　　　　　　　　 。

(5)從廢舊堿性鋅錳電池中可以回收利用的物質(zhì)有　　　　　　　　　 (寫出兩種)。

24．(09年廣東文基·68)下列說法正確的是

A．廢舊電池應(yīng)集中回收，并填埋處理

B．充電電池放電時，電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能

C．放在冰箱中的食品保質(zhì)期較長，這與溫度對反應(yīng)速率的影響有關(guān)

D．所有燃燒反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，所以不需吸收能量就可以進行

答案：C

解析：A項廢舊電池應(yīng)集中回收但不能填埋處理因為電池里的重金屬會污染土地，人吃了這些土地里的蔬菜后，，就會引發(fā)疾�。籅項充電電池放電時，化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽籇項有的燃燒反應(yīng)是需要吸收一定熱量才可以反應(yīng)的比如碳的燃燒。

21．(09年廣東理基·34)下列有關(guān)電池的說法不正確的是

A．手機上用的鋰離子電池屬于二次電池

B．銅鋅原電池工作時，電子沿外電路從銅電極流向鋅電極

C．甲醇燃料電池可把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能

D．鋅錳干電池中，鋅電極是負極

答案：B

解析：手機上用的鋰離子電池可以反復(fù)充放電，屬于二次電池，A選項正確。鋅比銅活潑，因此構(gòu)成原電池時，鋅失電子做負極，電子眼外電路流向正極銅，所以B選項錯誤。

22．(09年江蘇化學(xué)·5)化學(xué)在生產(chǎn)和日常生活中有著重要的應(yīng)用。下列說法不正確的是

A．明礬水解形成的Al(OH)₃膠體能吸附水中懸浮物，可用于水的凈化

B．在海輪外殼上鑲?cè)脘\塊，可減緩船體的腐蝕速率

C．MgO的熔點很高，可用于制作耐高溫材料

D．電解MgCl₂飽和溶液，可制得金屬鎂

答案：D

解析：A項，明礬凈水的原理是Al³⁺+3H₂OAl(OH)₃(膠體)+3H⁺，利用Al(OH)₃(膠體)的吸附性進行凈水；B項，是因為輪船主要用鐵造外殼,鐵在海水中易被腐蝕.鍍上比鐵活潑的鋅,形成原電池,鋅作負極,失去電子先被腐蝕,從而起到保護鐵的作用，從而可減緩船體的腐蝕速率；氧化鎂的熔點是2852℃，可用于制作耐高溫材料；電解MgCl₂飽和溶液，發(fā)生地化學(xué)反應(yīng)為MgCl₂+2H₂OMg(OH)₂+Cl₂↑+H₂↑，不會產(chǎn)生金屬鎂，電解熔融的MgCl₂能制取單質(zhì)鎂，發(fā)生的反應(yīng)MgCl₂(熔融)Mg+Cl₂↑。

[考點分析](1)物質(zhì)的水解反應(yīng)，以及水解反應(yīng)的用途；(2)常見生活常識的原理；(3)常見物質(zhì)在生產(chǎn)生活中的具體用途；(4)常見物質(zhì)的制備及發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式。

23．(09年江蘇化學(xué)·12)以葡萄糖為燃料的微生物燃料電池結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。關(guān)于該電池的敘述正確的是

A．該電池能夠在高溫下工作

B．電池的負極反應(yīng)為：C₆H₁₂O₆+6H₂O－24e^－6CO₂↑+24H⁺

C．放電過程中，H⁺從正極區(qū)向負極區(qū)遷移

D．在電池反應(yīng)中，每消耗1mol氧氣，理論上能生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下CO₂氣體

答案：B

解析：A項，高溫條件下微生物會變性，所以A錯；B項，負極是葡萄糖失電子生成二氧化碳，所以B對；C項，原電池內(nèi)部陽離子應(yīng)向正極移動，所以C錯；D項，消耗1mol氧氣生成1mol二氧化碳，標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積是22.4L，D錯。

20．(09年廣東理基·25)鋼鐵生銹過程發(fā)生如下反應(yīng)：

　　 ①2Fe+O₂+2H₂O=2Fe(OH)₂；

　　 ②4Fe(OH)₂+O₂+2H₂O=4Fe(OH)₃；

　　 ③2Fe(OH)₃=Fe₂O₃+3H₂O。

　　 下列說法正確的是

A．反應(yīng)①、②中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等

B．反應(yīng)①中氧化劑是氧氣和水

C．與銅質(zhì)水龍頭連接處的鋼質(zhì)水管不易發(fā)生腐蝕

D．鋼鐵在潮濕的空氣中不能發(fā)生電化學(xué)腐蝕

答案：A

解析：反應(yīng)①2Fe+O₂+2H₂O=2Fe(OH)₂中的氧化劑是O₂，1molO₂在反應(yīng)中得到4mol電子，同樣在反應(yīng)②4Fe(OH)₂+O₂+2H₂O=4Fe(OH)₃中氧化劑也是O₂，而且兩個反應(yīng)中氧氣的系數(shù)都是1，因此得到的電子均是4mol，故A選項正確B選項錯誤。鋼質(zhì)水管與銅質(zhì)水龍頭連接后形成原電池，其中鋼質(zhì)水管做負極被腐蝕，故C選項錯誤。鋼鐵在潮濕的空氣中容易發(fā)生電化學(xué)腐蝕，而且主要是發(fā)生吸氧腐蝕，因此D選項錯誤。

19．(09年廣東化學(xué)·14)可用于電動汽車的鋁-空氣燃料電池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液為點解液，鋁合金為負極，空氣電極為正極。下列說法正確的是

A．以NaCl溶液或NaOH溶液為電解液時，正極反應(yīng)都為：O₂+2H₂O+4e^－＝4OH^－

B．以NaOH溶液為電解液時，負極反應(yīng)為：Al+3OH^－－3e＝Al(OH)₃↓

C．以NaOH溶液為電解液時，電池在工作過程中電解液的pH保持不變

D．電池工作時，電子通過外電路從正極流向負極

答案：A

解析：無論是NaOH還是NaCl，在正極上都是O₂得到電子被還原，A正確；生成的Al(OH)₃是兩性氫氧化物，在堿溶液中發(fā)生反應(yīng)生成AlO₂^-，B錯誤；生成的Al(OH)₃與NaOH反應(yīng)生成NaAlO₂，消耗電解質(zhì)中的NaOH，使pH減少，C錯誤；原電池中，電子在外電路的負極流向正極，D錯誤。

18．(09年廣東化學(xué)·10)出土的錫青銅(銅錫合金)文物常有Cu₂(OH)₃Cl覆蓋在其表面。下列說法正確的是

A．錫青銅的熔點比純銅高

B．在自然環(huán)境中，錫青銅中的錫對銅起保護作用

C．錫青銅文物在潮濕環(huán)境中的腐蝕比干燥環(huán)境中快

D．生成Cu₂(OH)₃Cl覆蓋物是電化學(xué)腐蝕過程，但不是化學(xué)反應(yīng)過程

答案：BC

解析：合金的熔點一般比各組分的熔點要低，所以錫銅合金的熔點比純銅低，A錯誤；Sn與Cu形成原電池，因Sn比Cu金屬活潑性強，所以 Sn作負極，Cu作正極，Sn對Cu起到保護作用，B正確；合金在潮濕環(huán)境下，可可以發(fā)生電化學(xué)腐蝕，比干燥環(huán)境腐蝕要快，C正確；電化學(xué)腐蝕同樣屬于化學(xué)反應(yīng)過程，D錯誤。