题目
试判断下述哪些金属可以用溶液电解的方式进行提取或精炼:()A. NaB. MgC. AlD. Pb
试判断下述哪些金属可以用溶液电解的方式进行提取或精炼:()
A. Na
B. Mg
C. Al
D. Pb
题目解答
答案
D. Pb
解析
本题考查金属的提取和精炼方法,解题思路是根据金属的活泼性来判断其是否可以用溶液电解的方式进行提取或精炼。一般来说,活泼性较强的金属(如钾、钙、钠、镁、铝等)在水溶液中电解时,是水电离出的氢离子在阴极放电,而不是金属离子放电,所以不能用溶液电解的方式提取或精炼;而活泼性相对较弱的金属可以用溶液电解的方式进行提取或精炼。
对各选项的分析
- A选项:Na(钠)
钠是非常活泼的金属,其金属活动性顺序在氢之前。在水溶液中进行电解时,阴极发生的反应是水电离出的氢离子得电子生成氢气,而不是钠离子得电子生成钠单质。其电极反应式如下:- 阴极:$2H_{2}O + 2e^{-}=H_{2}\uparrow+ 2OH^{-}$
- 阳极:$2Cl^{-}-2e^{-}=Cl_{2}\uparrow$
所以不能用溶液电解的方式提取钠。
- B选项:Mg(镁)
镁同样是活泼金属,在水溶液中电解时,也是水电离出的氢离子在阴极放电产生氢气,而不是镁离子放电生成镁单质。电极反应与钠的情况类似:- 阴极:$2H_{2}O + 2e^{-}=H_{2}\uparrow+ 2OH^{-}$
- 阳极:$2Cl^{-}-2e^{-}=Cl_{2}\uparrow$
因此不能用溶液电解的方式提取镁。
- C选项:Al(铝)
铝是活泼金属,在水溶液中电解时,阴极是氢离子放电生成氢气,而不是铝离子放电生成铝单质。电极反应如下:- 阴极:$2H_{2}O + 2e^{-}=H_{2}\uparrow+ 2OH^{-}$
- 阳极:$2Cl^{-}-2e^{-}=Cl_{2}\uparrow$
所以不能用溶液电解的方式提取铝。
- D选项:Pb(铅)
铅的活泼性相对较弱,在溶液中电解时,铅离子可以在阴极得电子生成铅单质。例如在铅的精炼过程中,以含铅的溶液为电解液,电极反应如下:- 阴极:$Pb^{2 +}+2e^{-}=Pb$
- 阳极:$Pb - 2e^{-}=Pb^{2+}$
所以可以用溶液电解的方式对铅进行提取或精炼。