专题4 材料加工与性能优化
第一单元 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:C
2.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:B
3.电解硫酸铜溶液要达到如下三个要求:①阳极质量减小,②阴极质量增加,③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:C
4.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+H2↑
C.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:B
5.制印刷电路时常用***化铁溶液作为“腐蚀液”,发生的反应为2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl2。向盛有***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:B
6.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