Question

15．金屬冶煉和處理常涉及氧化還原反應(yīng)．
（1）由下列物質(zhì)冶煉相應(yīng)金屬時(shí)采用電解法的是bda．Fe₂O₃ b．NaCl   c．Cu₂S   d．Al₂O₃
（2）輝銅礦（Cu₂S）可發(fā)生反應(yīng)2Cu₂S+2H₂SO₄+5O₂=4CuSO₄+2H₂O，該反應(yīng)的還原劑是Cu₂S，當(dāng)1molO₂發(fā)生反應(yīng)時(shí)，還原劑所失電子的物質(zhì)的量為4mol．向CuSO₄溶液中加入鎂條時(shí)有氣體生成，該氣體是H₂
（3）如圖甲為電解精煉銀的示意圖，a（填a或b）極為含有雜質(zhì)的粗銀，若b極有少量紅棕色氣體生成，則生成該氣體的電極反應(yīng)式為2H⁺+NO₃^-+e^-=NO₂↑+H₂O．
（4）①為處理銀器表面的黑斑（Ag₂S），將銀器置于鋁制容器里的食鹽水中并與鋁接觸，Ag₂S轉(zhuǎn)化為Ag，食鹽水的作用為作電解質(zhì)溶液，形成原電池．
②如圖乙對實(shí)驗(yàn)I～I(xiàn)V電化學(xué)的裝置正確，且實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象預(yù)測正確的是AD

A．實(shí)驗(yàn)I：電流表A指針偏轉(zhuǎn)，碳棒上有紅色固體產(chǎn)生
B．實(shí)驗(yàn)Ⅱ：電流表A指針偏轉(zhuǎn)，鐵極上有無色氣體產(chǎn)生
C．實(shí)驗(yàn)Ⅲ：碳棒上有無色氣體產(chǎn)生，鐵極上有黃綠色氣體產(chǎn)生
D．實(shí)驗(yàn)IV：粗銅溶解，精銅上有紅色固體析出．

Answer 1

分析 （1）冶煉活潑金屬K、Ca、Na、Mg、Al，一般用電解熔融的氯化物（Al是電解熔融的Al₂O₃）制得；
（2）反應(yīng)中Cu、S元素的化合價(jià)升高；氧氣中O元素化合價(jià)降低，據(jù)此計(jì)算轉(zhuǎn)移電子數(shù)目；硫酸銅溶液顯酸性；
（3）電解精煉時(shí)含有雜質(zhì)的金屬作陽極；若陰極有少量紅棕色氣體生成，說明陰極上硝酸根離子得電子生成二氧化氮；
（4）①為處理銀器表面的黑斑（Ag₂S），將銀器置于鋁制容器里的食鹽水中并與鋁接觸，該裝置構(gòu)成原電池，食鹽水作電解質(zhì)溶液，促進(jìn)溶液的導(dǎo)電性；
②A．實(shí)驗(yàn)I：該裝置符合原電池構(gòu)成條件，能形成原電池，所以有電流產(chǎn)生，鐵易失電子而作負(fù)極，碳作正極，正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)；
B．實(shí)驗(yàn)II：該電池符合原電池構(gòu)成條件，能形成原電池，所以有電流產(chǎn)生，鐵發(fā)生吸氧腐蝕；
C．實(shí)驗(yàn)III：該裝置是電解池，碳作陽極，鐵作陰極，陽極上氯離子放電，陰極上氫離子放電；
D．實(shí)驗(yàn)IV：該裝置是電解池，為粗銅的精煉，精銅作陰極，陰極上銅離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)．

解答 解：（1）冶煉活潑金屬K、Ca、Na、Mg、Al，一般用電解熔融的氯化物，由于AlCl₃是共價(jià)化合物熔融時(shí)不導(dǎo)電，所以Al是電解熔融的Al₂O₃制得；Mg是電解熔融的NaCl；
故答案為：bd；
（2）反應(yīng)中Cu、S元素的化合價(jià)升高，則Cu₂S為還原劑；反應(yīng)中只有氧氣中O元素化合價(jià)降低，故1mol氧氣反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子為1mol×4=4mol；硫酸銅溶液中銅水解溶液顯酸性，加入Mg會生成氫氣；
故答案為：Cu₂S；4；H₂；
（3）電解精煉時(shí)，粗銀作陽極，純銀作陰極，陽極與外接電源的正極相連，則a為含有雜質(zhì)的粗銀，若陰極有少量紅棕色氣體生成，說明陰極上硝酸根離子得電子生成二氧化氮，電極反應(yīng)式為：2H⁺+NO₃^-+e^-=NO₂↑+H₂O，
故答案為：a；2H⁺+NO₃^-+e^-=NO₂↑+H₂O；
（4）①為處理銀器表面的黑斑（Ag₂S），將銀器置于鋁制容器里的食鹽水中并與鋁接觸，該裝置構(gòu)成原電池，食鹽水作電解質(zhì)溶液，促進(jìn)溶液的導(dǎo)電性；
故答案為：作電解質(zhì)溶液，形成原電池；
②A．實(shí)驗(yàn)I：該裝置符合原電池構(gòu)成條件，能形成原電池，所以有電流產(chǎn)生，鐵易失電子而作負(fù)極，碳作正極，碳棒上銅離子得電子生成銅單質(zhì)，所以碳棒上有紅色物質(zhì)析出，故A正確；
B．實(shí)驗(yàn)II：該電池符合原電池構(gòu)成條件，能形成原電池，所以有電流產(chǎn)生，鐵易失電子生成亞鐵離子而作負(fù)極，故B錯(cuò)誤；
C．實(shí)驗(yàn)III：該裝置是電解池，碳作陽極，鐵作陰極，碳棒上氯離子放電生成黃綠色的氯氣，鐵棒上氫離子放電生成無色的氫氣，故C錯(cuò)誤；
D．實(shí)驗(yàn)IV：該裝置是電解池，精銅作陰極，陰極上銅離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成金屬單質(zhì)銅，故D正確；
故答案為：AD．

點(diǎn)評 本題考查了金屬的冶煉方法、氧化還原反應(yīng)、電化學(xué)原理等知識點(diǎn)，題目難度中等，注意把握金屬冶煉的原理及電極方程式的書寫方法．