题目内容
【题目】如图所示,将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U型管中,下列分析正确的是( )
A.K1闭合,K2打开,铁棒上发生的反应为2Cl2e== Cl2↑
B.K1闭合,K2打开,石墨棒周围溶液pH逐渐减小
C.K1打开,K2闭合,铁棒不会被腐蚀,属于外加电流的阴极保护法
D.K1打开,K2闭合,电路中通过0.002 mol电子时,两极共产生0.001 mol气体
【答案】C
【解析】
根据装置图可知,当K1闭合K2打开时,该装置为原电池,发生的是铁的吸氧腐蚀;当K1打开K2闭合时,铁做阴极,碳做阳极,总反应为电解饱和食盐水:2NaCl+2H2O H2↑+Cl2↑+2NaOH 。依此对各选项做出判断。
A项、K1闭合K2打开时,该装置为原电池,铁棒为负极发生氧化反应:Fe-2e-=Fe2+,A选项错误;
B项、碳为正极发生还原反应:O2+2H2O+4e-=4OH-,所以B选项错误;
C项、K1打开、K2闭合时,该装置为电解池,铁棒接电源负极做阴极被保护,属于外加电流的阴极保护法,C选项正确;
D项、此时阴极发生还原反应:2H++2e-=H2↑,产生的气体为:0.002 mol÷2=0.001mol,碳棒接电源正极做阳极发生氧化反应:2Cl2e== Cl2↑,产生的气体为:0.002 mol÷2=0.001mol,两极共产生气体产生的气体为:0.001mol+0.001mol=0.002mol,D选项错误;
答案选C。
【题目】由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。
装置 | |||
现象 | 二价金属A不断溶解 | C的质量增加 | A上有气体产生 |
根据实验现象回答下列问题:
(1)装置甲中负极的电极反应式是______________________________________。
(2)装置乙中正极的电极反应式是_______________________________________。
(3)装置丙中溶液的pH________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)四种金属活动性由强到弱的顺序是___________________________________。
【题目】锌灰是炼锌厂的烟道灰,含ZnO 35%以上,还含有少量的氧化锰(MnO)、氧化铜、 铁的氧化物和不溶于酸的杂质,工业上常用酸浸法回收 ZnSO4·7H2O。已知 ZnSO4·7H2O 晶体易溶于水,难溶于酒精,某兴趣小组实验室模拟回收 ZnSO4·7H2O 晶体,流程如下:
请回答:
(1)分析步骤 II 中的操作和原理, 回答下列问题:
①结合表 1、 2,分析选择的 pH 及温度分别是______________________, 其中, 可以采用加入_________________________来调节 pH ;
表1 pH对ZnSO4.7H2O 回收量及纯度的影响
pH | ZnSO4.7H2O 回收量(g) | 产品中Fe的含量% | 产品中其他重金属含量% |
1 | 114.32 | 0.750 | 0.059 |
2 | 114.4 | 0.086 | 0.056 |
3 | 113.68 | 0.034 | 0.054 |
4 | 113.60 | 0.010 | 0.050 |
5 | 112.43 | 0.010 | 0.050 |
表2 温度对ZnSO4.7H2O 回收量及纯度的影响
温度 (℃) | ZnSO4.7H2O 回收量(g) | 产品中F的含量% | 产品中其他重金属含量% |
20 | 111.45 | 0.011 | 0.052 |
40 | 112.89 | 0.010 | 0.051 |
60 | 113.30 | 0.010 | 0.050 |
80 | 113.80 | 0.010 | 0.050 |
90 | 114.40 | 0.091 | 0.048 |
②酸性 KMnO4 溶液将溶液中的 Fe2+氧化,生成两种沉淀;同时,过量的高锰酸钾在微酸性的条件能自动分解生成MnO2 沉淀。试写出在该环境下,KMnO4 溶液氧化 Fe2+的离子反应方程式_________________________________________。 若用稀硝酸做氧化剂,除了产物中可能含有 Zn(NO3)2 外,还可能的缺点是:_________________________;
(2)分析整个实验过程中,回答下列问题:
①滤渣 B 的主要成分为___________________________;
②如何检验滤液B中是否含有铁元素_____________________________________;
③写出生成滤渣C的离子方程式__________________________________________;
(3)为测定 ZnSO4·7H2O 晶体的纯度,可用 K4Fe(CN)6 标准液进行滴定。主要原理如下:2K4Fe(CN)6+ 3ZnSO4= K2Zn3[Fe(CN)6]2↓+ 3K2SO4
准确称取 5.000g ZnSO4·7H2O 晶体,用蒸馏水溶解并定容至 250mL,准确移取该溶液 25.00mL至锥形瓶中,用 0.0500mol/L K4Fe(CN)6 溶液进行滴定,所得数据如下表:
实验次数 | 滴定前读数/mL | 滴定后读数/mL |
1 | 0.10 | 19.92 |
2 | 1.34 | 21.12 |
3 | 0.00 | 20.10 |
则 ZnSO4·7H2O 晶体的纯度是_______________(以质量分数表示,保留到小数点后两位)。