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1、选择题 某同学使用直流电源,在烧杯里电解饱和食盐水,电极用铁钉和碳棒。该同学错误地将铁钉接在电源正极,碳棒接负极.此情况下接通电源,观察到的现象可能是:
A.阳极和阴极上都产生了气泡
B.阳极处产生了气泡,此气泡使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝
C.溶液出现了灰绿色浑浊,后逐渐变成了红褐色
D.阴极处未产生气泡,滴入酚酞试剂后变红
参考答案:C
本题解析:铁钉接正极,做阳极发生氧化反应,逐渐溶解生成二价铁离子,二价铁离子与氢氧根结合生成氢氧化亚铁,最终氧化为氢氧化铁;阴极发生氧化反应,生成氯气。
本题难度:简单
2、选择题 下列说法不正确的是? ( )
A.粗铜电解精炼时,应将粗铜与直流电源的正极相连
B.金属的吸氧腐蚀的过程中,正极的电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-
C.燃料电池中加入燃料的电极一定是电池的负极
D.在生产生活中,为保护钢铁器件免受腐蚀,应将该器件与直流电源的正极相连
参考答案:D
本题解析:钢铁与电源的正极相连时作阳极,会失电子而被氧化腐蚀,D错。
本题难度:一般
3、选择题 烧过菜的铁锅未及时洗涤(残液中含NaCl等),第二天便出现红棕色锈斑[Fe(OH)3失水的产物].下列反应表示整个过程可能发生的变化,其中不符合事实的是( )
A.2H2O+O2+4e-═4OH-
B.Fe-3e-═Fe3+
C.Fe2++2OH-═Fe(OH)2
D.4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3
参考答案:A、金属铁发生吸氧腐蚀,正极发生的是氧气得电子的还原反应,即2H2O+O2+4e-═4OH-,故A正确;
B、金属铁发生吸氧腐蚀,负极是金属铁是失电子的氧化反应,即Fe-2e-═Fe2+,故B错误;
C、正极发生的是氧气得电子的还原反应,即2H2O+O2+4e-═4OH-,负极是金属铁是失电子的氧化反应,
即Fe-2e-═Fe2+,总反应:Fe2++2OH-═Fe(OH)2,故C正确;
D、氢氧化亚铁不稳定,易被氧气氧化为氢氧化铁,即4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3,故D正确.
故选B.
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 下列不能用于金属防腐处理的是
[? ]
A.涂油漆
B.改变金属内部结构
C.镀上一层耐腐蚀的金属
D.在海轮的船体上镶铜块
参考答案:D
本题解析:
本题难度:简单
5、简答题 某工厂的电镀污泥中含有铜、铁等金属化合物.为实现资源的回收利用并有效防止环境污染,设计如下工艺流程:
| 沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Cu(OH)2 开始沉淀的pH 2.3 7.6 4.4 完全沉淀的pH 3.2 9.7 6.4
|
(1)酸浸后加入H2O2的目的是______.调pH步骤中加入的试剂最好是______(填化学式).实验室进行过滤操作所用到的玻璃仪器有______.
(2)煮沸CuSO4溶液的原因是______.向CuSO4溶液中加入一定量的NaCl、Na2SO3,可以生成白色的CuCl沉淀,写出该反应的化学方程式______.
(3)CuCl产品中CuCl的质量分数大于96.50%为国家合格标准.称取所制备的CuCl样品0.2500g置于一定量的0.5mol?L-1FeCl3溶液中,待样品完全溶解后,加水20mL,用0.1000mol?L-1的Ce(SO4)2溶液滴定,到达终点时消耗Ce(SO4)2溶液24.60mL.有关的化学反应为:Fe3++CuCl=Fe2++Cu2++Cl-,Ce4++Fe2+=Fe3++Ce3+.通过计算说明该CuCl样品______(填“符合”或“不符合”)国家标准.
(4)25℃时,KSP[Fe(OH)3]=4.0×10-38.Fe3+发生水解反应Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+,该反应的平衡常数为______.
参考答案:(1)电镀污泥中含有铜、铁等金属化合物,酸浸后主要是溶解铜、铁等金属化合物,双氧水有强氧化性,能氧化还原性的物质,Fe2+具有还原性,酸浸后加入H2O2,Fe2+能被双氧水氧化为高价离子,便于调整pH值与
Cu2+分离,调pH步骤中加入的试剂最好是加入某种物质除去溶液中的酸且不引进新的杂质,所以要加入氧化铜、或氢氧化铜、碳酸铜,当溶液的pH值4.4时,铜离子开始出现沉淀,当溶液的pH值为3.2时,三价铁离子沉淀完全,铜离子未产生沉淀,所以要使三价铁离子和铜离子分离,过滤操作用到的仪器有铁架台、漏斗、烧杯、玻璃棒等;其中属于玻璃仪器有:漏斗、烧杯、玻璃棒,
故答案为:将Fe2+氧化成Fe3+.便于调整pH值与Cu2+分离;CuO、或Cu(OH)2、或CuCO3;漏斗、烧杯、玻璃棒;
(2)过氧化氢性质比较稳定,若加热到153℃便猛烈的分解为水和氧气,将溶液中过量的H2O2除去可加热至沸避免影响下一步CuCl的生成,因为CuSO4中+2价的铜能把Na2SO3中+4价的硫氧化成+6价的硫,向CuSO4溶液中加入一定量的NaCl、Na2SO3时生成白色的CuCl沉淀,反应的化学方程式为:2CuSO4+2NaCl+Na2SO3+H2O=2CuCl↓+2Na2SO4+H2SO4,
故答案为:除净溶液中的H2O2,避免影响下一步CuCl的生成;2CuSO4+2NaCl+Na2SO3+H2O=2CuCl↓+2Na2SO4+H2SO4;
(3)设样品中CuCl的质量为x,有关的化学反应为:Fe3++CuCl=Fe2++Cu2++Cl-,Ce4++Fe2+=Fe3++Ce3+,则:
由化学反应方程式可知:CuCl~~~Fe2+~~~Ce4+
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n(CuCl)24.60×10-3L×0.1000mol/L
所以n(CuCl)=24.60×10-3L×0.1000mol/L=2.46×10-3mol.
所以该样品CuCl的质量为2.46×10-3mol×99.5g/mol=0.2448g.
0.2500g合格的CuCl中含有CuCl的质量0.2500g×96.5%=0.2413g,小于0.2448g,所以该样品中CuCl的质量分数符合标准,
故答案为:符合;
(4)Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)×c3(OH-)=4.0×10-38,c(H+)=10-14c(OH-),反应
Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+的平衡常数K=c3(H+)c(Fe3+)═10-42c(Fe3+)?c3(OH-)=2.5×10-5,
故答案为:2.5×10-5.
本题解析:
本题难度:简单