【知识点详解】
1. **电解精炼铜**:在电解精炼铜的过程中,阳极主要由粗铜构成,除了铜外还含有其他杂质。当电路中转移NA个电子(即1摩尔电子),理论上应该有0.5摩尔铜离子被还原为铜,但由于阳极的杂质也会失去电子,实际溶解的铜质量会少于32g。
2. **电解质溶液的pH计算**:
- A项错误是因为电解硫酸铝溶液时,阳极不仅有铜离子放电,还有其他杂质离子参与。
- B项中,10 mL的0.02 mol·L^-1 HCl与等体积的Ba(OH)2溶液反应,酸完全反应,生成BaCl2和水,混合后溶液的pH可以通过剩余的OH^-计算,最终pH=12是正确的。
- C项中,氨水与盐酸混合,如果溶质只有NH3·H2O和NH4Cl,溶液pH取决于两者的比例,pH不一定大于7,取决于氨水的电离和铵根离子的水解程度。
- D项中,Na2CO3溶液滴加盐酸,HCO3^-先由CO3^2-生成,然后进一步转化为H2CO3,因此c(HCO3^-)先增大后减小。
3. **电解池的反应**:
- A选项中,M和N直接连接,阳极Fe会失去电子,生成Fe2+,不会使酚酞变红。
- B选项,M接正极,N接负极,生成的气体是H2和O2,22.4mL对应0.001mol气体,但生成的NaOH数量取决于阳极溶解的Fe的数量,而非气体。
- C选项,M接正极,N接负极,此时进行电镀,可以实现铁上镀铜。
- D选项,M接负极,N接正极,电解CuSO4溶液,Cu2+会在阴极得电子析出,形成Cu沉淀。
4. **化学反应及实验操作**:
- A选项错误,Na2O2与H218O反应,18O会出现在OH^-中,而不是O2中。
- B选项,制备Fe(OH)3胶体,滴入沸水后不应搅拌,避免胶体聚沉。
- C选项,Ba(OH)2通入CO2先生成BaCO3沉淀,过量CO2会使BaCO3溶解,形成Ba(HCO3)2,但加入过量氨水,会再次生成Ba(OH)2沉淀。
- D选项,托盘天平无法精确称量5.85g,只能称量到0.1g,所以无法配制0.100mol/L的溶液。
5. **化学图像分析**:
- A选项,80℃时KNO3的不饱和溶液可能处于溶解平衡状态,不是一定不饱和。
- B选项,放热反应在催化剂存在下,活化能降低,反应速率加快,图像正确。
- C选项,滴定曲线表示酸碱中和过程,图3符合描述。
- D选项,随着Ba(OH)2的增加,首先产生硫酸钡沉淀,随后Al3+形成Al(OH)3,最后若有剩余的Ba2+会与SO42-结合,图像4描述了这一过程。
6. **蛇纹石制碱式碳酸镁**:
- A选项,加Ca(OH)2主要是为了沉淀Al3+,但同时也会沉淀Mg2+,所以不能过量,以防止Mg(OH)2的生成。
- B选项,根据Ksp,Al(OH)3的Ksp较小,所以Al3+先沉淀。
- C选项,调节pH到4.7时,根据Al(OH)3的Ksp,Al3+刚好沉淀完全。
- D选项,通过质量守恒计算碱式碳酸镁的组成,得到a=3,b=1,c=3。
7. **离子共存及溶液pH**:
- A、B、C、D四种强电解质,通过离子共存和溶液pH的条件,可以推断出各物质的组合,例如A可能是Na2CO3或Ba(OH)2,B可能是NH4Cl或NaOH,C可能是BaCl2或NaOH,D是硫酸盐或碳酸盐。
这些题目涵盖了化学中的电解、酸碱中和、溶解度、沉淀溶解平衡、离子共存等多个知识点,涉及了定量计算、化学反应原理、电化学等多个领域。通过这些题目,学生可以复习并巩固高中化学的基础知识。