Question

【題目】電化學(xué)及溶解沉淀的相關(guān)問題

(1)由下列物質(zhì)冶煉相應(yīng)金屬時(shí)，采用電解法的是________（填字母，下同）。

a.Fe2O3 b.NaCl c.Cu2S d.Al2O3

(2)CuSO4溶液為電解質(zhì)溶液進(jìn)行粗銅(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等雜質(zhì))的電解精煉，下列說法正確的

是_________。

a.電能全部轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 b.粗銅接電源正極、發(fā)生氧化反應(yīng)

c.溶液中Cu2+向陽(yáng)極移動(dòng) d.利用陽(yáng)極泥可回收Ag、Pt、Au等金屬

e.若陽(yáng)極質(zhì)量減少64g，則轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2NA個(gè) f. SO42-的物質(zhì)的量濃度不變(不考慮溶液體積變化)

(3)以鋁材為陽(yáng)極，在H2SO4溶液中電解，鋁材表面形成氧化膜，陽(yáng)極電極反應(yīng)式為：______________。

(4)高鐵電池的總反應(yīng)為3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH，該電池放電時(shí)正極反應(yīng)式為____________。

(5) 為了研究難溶鹽的沉淀溶解平衡和沉淀轉(zhuǎn)化，某同學(xué)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)。

步驟1：向2mL0.005mol·L-1AgNO3溶液中加入2mL0.005 mol·L-1KSCN溶液，靜置	出現(xiàn)白色沉淀
步驟2：取1mL上層清液于試管中，滴加1 mol·L-1滴2Fe(OH3)3溶液。	溶液變?yōu)榧t色
步驟3：向步驟2的溶液中，繼續(xù)加入5滴3 mol·L-1AgNO3溶液	現(xiàn)象a_____________， 溶液紅色變淺。
步驟4：向步驟1余下的濁液中加入5滴3 mol·L-1KI溶液	出現(xiàn)黃色沉淀。

已知：. AgSCN是白色沉淀。

Ⅱ. 相同溫度下，Kap(AgI)=8.3×10-17，Kap(AgSCN)=1.0×10-12。

①步驟3中現(xiàn)象a是__________________。

②用沉淀溶解平衡原理解釋步驟4的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象_________________。

③向50mL0.005 mol·L-1AgNO3溶液中加入150mL0.005 mol·L-1的KSCN溶液，混合后溶液中Ag+的濃度約為___________mol·L-1。（忽略溶液體積變化）

Answer 1

【答案】 bd bdf 2Al+3H2O-6e-═Al2O3+6H+ FeO42-+3e-+4H2O═Fe(OH)3+5OH- 出現(xiàn)白色沉淀 因?yàn)橛?/span>AgSCN(s) Ag+(aq)+SCN-(aq)平衡，加入KI后，以因溶解度：AgSCN>AgI，Ag+與I-反應(yīng)生成AgI黃色沉淀，AgSCN的溶解平衡正向移動(dòng) 4×10-10

【解析】（1）本題考查金屬冶煉的方法，采用電解法一般是活潑金屬，是K～Al，故bd正確；（2）考查粗銅的精煉，a、電解過程是電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能，但不是全部轉(zhuǎn)化，一部分轉(zhuǎn)化成熱能，故a錯(cuò)誤；b、根據(jù)電解原理，粗銅應(yīng)于電源正極相連，純銅應(yīng)于電源的負(fù)極相連，陽(yáng)極上失去電子，化合價(jià)升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，故b正確；c、根據(jù)電解原理，陽(yáng)離子向陰極移動(dòng)，故c錯(cuò)誤；d、粗銅中含有Ag、Pt等活動(dòng)性比銅弱的金屬，作為沉淀沉降出來，故d正確；e、粗銅中含有比銅活潑的金屬，如鋅、鐵等，它們先失電子，因此陽(yáng)極質(zhì)量減少64g，則轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量不等于2mol，故e錯(cuò)誤；f、SO42－不參與放電，因此濃度基本保持不變，故f正確；（3）考查電解原理和電極反應(yīng)式的書寫，活動(dòng)性金屬作陽(yáng)極，先失電子，轉(zhuǎn)化成氧化鋁，即2Al－6e－→Al2O3，環(huán)境是酸性，且要符合電荷守恒，因此電極反應(yīng)式為2Al－6e－＋3H2O=Al2O3＋6H＋；（4）考查電池電極反應(yīng)式的書寫，正極上化合價(jià)降低，發(fā)生還原反應(yīng)，根據(jù)電池反應(yīng)，正極反應(yīng)式為FeO42－+3e－+4H2O═Fe(OH)3+5OH－ ；（5）考查沉淀的溶解平衡和沉淀轉(zhuǎn)化，以及溶度積的計(jì)算，①根據(jù)步驟1，Ag＋和SCN－恰好完全反應(yīng)，生成AgSCN↓，步驟2中取上層清液，加入Fe(OH)3，溶液變紅，說明上層清液中含有SCN－，AgSCN溶解，且Fe(OH)3沉淀少量溶解生成Fe3＋和OH－，然后Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3，步驟3中加入AgNO3溶液，Ag＋結(jié)合SCN－生成AgSCN↓，促使平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，溶液顏色變淺；②因?yàn)橛?/span>AgSCN(s) Ag+(aq)+SCN-(aq)平衡，加入KI后，根據(jù)溶度積的大小，Ksp(AgSCN)>Ksp(AgI)，說明AgI比AgSCN更難溶，Ag+與I-反應(yīng)生成AgI黃色沉淀，AgSCN的溶解平衡正向移動(dòng)；③發(fā)生Ag＋SCN－=AgSCN↓，根據(jù)離子方程式，KSCN過量，反應(yīng)后n(KSCN)=(150－50)×10－3×0.005mol=5×10－4mol，其濃度為c(SCN－)=5×10－4/200×10－3mol·L－1=0.0025mol·L－1，根據(jù)Ksp(AgSCN)=c(Ag＋)×c(SCN－)，解得c(Ag＋)=Ksp(AgSCN)/c(SCN－)=1×10－12/0.0025mol·L－1=4×10－10mol·L－1。