若X为碳棒,为减缓铁的腐蚀,开关K应置于N处.
若X为锌,开关K置于M处,该电化学防护法称为牺牲阳极保护法.
【考点】金属的电化学腐蚀与防护.菁优网版权所有
【分析】(1)①有气泡冒出因2Al+2OH﹣+2H2O═2AlO2﹣+3H2↑;因碱洗槽液中有AlO2﹣,故应通入CO2来回收Al(OH)3,发生反应2AlO2﹣+3H2O+CO2═2Al(OH)3↓+CO32﹣或
CO2+2H2O+AlO2﹣═HCO3﹣+Al(OH)3↓;若加HNO3,生成的沉淀还会继续溶解.
②铝为阳极,会发生氧化反应,表面形成氧化膜,必须有水参加,所以电极反应式为:2Al+3H2O﹣6e﹣═Al2O3+6H+;HCO3﹣与H+反应使H+浓度减小,产生Al(OH)3沉淀.
(2)用铜作电极可及时补充电镀液中消耗的Cu2+,保持其浓度恒定.
(3)根据金属的防护,若K置于N处,必须让被保护的金属接电源负极;若开关K置于M处,形成原电池,锌作负极,为牺牲阳极保护法(或牺牲阳极的阴极保护法).
【解答】解:(1)①铝能与强碱反应产生氢气,Al(OH)3具有两性,既能与强碱反应也能与强酸反应生成盐和水,碱洗槽液中有AlO2﹣,故应通入CO2来回收Al(OH)3,发生反应2AlO2﹣+3H2O+CO2═2Al(OH)3↓+CO32﹣或CO2+2H2O+AlO2﹣═HCO3﹣+Al(OH)3↓;若加HNO3,生成的沉淀还会继续溶解.故答案为:2Al+2OH﹣+2H2O═2AlO2﹣+3H2↑;b;
②铝为阳极,会发生氧化反应,表面形成氧化膜,必须有水参加,所以电极反应式为:2Al+3H2O﹣6e﹣═Al2O3+6H+;加入NaHCO3溶液后产生气泡和白色沉淀,是由于废电解液中含有
Al3+,和HCO3﹣发生了互促水解.或HCO3﹣与H+反应使H+浓度减小,产生Al(OH)3沉淀.故答案为:2Al+3H2O﹣6e﹣═Al2O3+6H+;HCO3﹣与H+反应使H+浓度减小,产生Al(OH)3沉淀;
(2)电镀铜时用铜做阳极,阳极上铜被氧化,电解质溶液浓度不变,用铜作电极可及时补充电镀液中消耗的Cu2+,保持其浓度恒定,采用石墨无法补充Cu2+,故答案为:阳极Cu可以发生氧化反应生成Cu2+;
(3)金属的防护有牺牲阳极保法和外加电源阴极保护法,若K置于N处,必须让被保护的金属接电源负极;若开关K置于M处,形成原电池,锌作负极,为牺牲阳极保护法(或牺牲阳极的阴极保护法). 故答案为:N;牺牲阳极保护法(或牺牲阳极的阴极保护法).
【点评】本题考查金属的性质、盐类的水解、电解、电镀以及金属的腐蚀及防护知识,考查较为综合,做题时注意把握好Al、AlO2﹣、Al(OH)3等物质的性质,掌握电解、电镀等知识的原理,了解金属的防护措施,难度不大,但要注意知识的积累,厚积而薄发.
10.(16分)(2010•山东)聚合硫酸铁又称聚铁,化学式为[Fe2(OH)n(SO4)3﹣0.5n]m,广泛用于污水处理.实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备聚铁和绿矾(FeSO4•7H2O )过程如下:
(1)验证固体W焙烧后产生的气体含有SO2 的方法是将气体通入品红溶液中,如果品红褪色,加热后又恢复红色.证明有该气体..
(2)实验室制备、收集干燥的SO2,所需仪器如下.装置A产生SO2,按气流方向连接各仪器接口,顺序为a→d→e→c→b→f装置D的作用是安全瓶,防止倒吸,装置E中NaOH溶液的作用是尾气处理,防止污染.
(3)制备绿矾时,向溶液X中加入过量铁粉,充分反应后,经过滤操作得到溶液Y,再经浓缩,结晶等步骤得到绿矾.
(4)溶液Z的pH影响聚铁中铁的质量分数,用pH试纸测定溶液pH的操作方法为将试纸放到表面皿上,用洁净的玻璃棒蘸取少许待测液,滴在试纸的中央.然后与标准比色卡对比..若溶液Z的pH偏小,将导致聚铁中铁的质量分数偏偏低.
【考点】硫酸亚铁的制备;二氧化硫的化学性质;气体的净化和干燥.菁优网版权所有
【专题】综合实验题;化学实验基本操作.
【分析】(1)此题为二氧化硫的验证,利用其特殊性质漂白性来分析;
(2)利用实验仪器的连接,安全瓶的使用以及尾气吸收来分析;
(3)利用二价铁与三价铁之间的相互转化来分析;
(4)利用pH试纸测定溶液酸碱性的方法来分析.
【解答】解:(1)检验二氧化硫的一般方法是:将气体通入品红溶液中,如果品红褪色,加热后又恢复红色,证明有二氧化硫.
故答案为:将气体通入品红溶液中,如果品红褪色,加热后又恢复红色,证明有二氧化硫;
(2)收集二氧化硫应先干燥再收集.二氧化硫的密度比空气大,要从c口进气,最后进行尾气处理.因为二氧化硫易于氢氧化钠反应,故D的作用是安全瓶,防止倒吸;E的作用为尾气处理.故答案为:d;e;c;b;安全瓶,防止倒吸;尾气处理,防止污染;
(3)因为在烧渣中加入了硫酸和足量氧气,故溶液Y中含有Fe3+,故应先加入过量的铁粉,然后过滤.故答案为:铁粉;过滤
(4)用pH试纸测定方法为:将试纸放在表面皿上,用洁净的玻璃棒蘸取待测液,点在试纸的中央,然后与标准比色卡对比.氢氧化铁的含量比硫酸亚铁高,若溶液Z的PH偏小,则聚铁中生成的氢氧根的含量减少,使铁的含量减少.故答案为:将试纸放到表面皿上,用洁净的玻璃棒蘸取少许待测液,滴在试纸的中央.然后与标准比色卡对比;偏低.
【点评】本题借助于实验考查基础知识达到了很好的效果.对学生来说聚铁不是很熟悉,但是铁与亚铁之间的转化还是很容易实现的,起点高,落点低,是一好题.
11.(8分)(2010•山东)玻璃钢可由酚醛树脂和玻璃纤维制成.
(1)酚醛树脂有苯酚和甲醛缩聚而成,反应有大量热放出,为防止温度过高,应向已有苯酚的反应釜中间歇性的加入甲醛,且反应釜应装有散热装置.
(2)玻璃纤维由玻璃拉丝得到.普通玻璃是由石英砂、纯碱和石灰石(或长石)高温熔融而成,主要反应的化学方程式为Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑、CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑.
(3)玻璃钢中玻璃纤维的作用是增强体.玻璃钢具有强度高、质量轻(或耐腐蚀、抗冲击、绝缘性能好)等优异性能(写出亮点即可).
(4)下列处理废旧热固性酚醛塑料的做法合理的是bc.
a.深埋 b.粉碎后用作树脂填料
c.用作燃料 d.用有机溶剂将其溶解,回收树脂.