题目内容
【题目】关于如图所示各装置的叙述中,正确的是
A. 装置①是原电池,总反应是:Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+
B. 装置①中,铁作负极,电极反应式为:Fe3++e-=Fe2+
C. 装置②通电一段时间后石墨Ⅱ电极附近溶液红褐色加深
D. 若用装置③精炼铜,则d极为粗铜,c极为纯铜,电解质溶液为CuSO4溶液
【答案】C
【解析】试题分析:A、装置①是原电池,Fe比Cu活泼,所以Fe与Fe3+反应生成Fe2+,错误;B、装置①中,铁作负极,发生氧化反应,Fe-2 e-= Fe2+,错误;C、氢氧化铁胶体粒子带正电荷,所以氢氧化铁胶体粒子向阴极移动,装置②中石墨Ⅱ作阴极,因此石墨Ⅱ电极附近溶液红褐色加深,正确;D、由电流方向判断c是阳极,d是阴极,电解精炼铜时粗铜作阳极,所以c为粗铜,d为纯铜,错误,答案选C。
【题目】铬是广泛存在于环境中的金属元素,在水体中主要以三价和六价铬的化合物为主,其中六价铬对人有害。通常含六价铬的酸性工业废水的处理流程为:
请回答下列问题:
I.(1)第①步存在平衡:2CrO42-(黄色)+2H+Cr2O72-(橙色)+H2O,请写出该反应的平衡常数表达式K= ______________。第①步反应的下列状态一定达到平衡的是________。
a.Cr2O72-和CrO42-的浓度相同 b.2v (Cr2O72-) = v (CrO42-) c.溶液的颜色保持不变
(2)常温下,向100mL、0.1mol/L的K2CrO4溶液加入1mol/L硫酸10mL,存在平衡:
2CrO42-(黄色)+2H+Cr2O72-(橙色)+H2O K=5×1014
若向上述溶液中加入浓KOH溶液,溶液的颜色由橙色渐变为黄色,反应逆转:Cr2O72-(橙色) +2OH-2CrO42-(黄色) +H2O
设该反应的平衡常数为K1,则K1=_______________。
II.为进一步研究初始pH和草酸浓度对第②步反应速率的影响,某学习小组设计对比实验如下表:
实验编号 | 初始pH | 废水样品体积/mL | 草酸溶液体积/mL | 蒸馏水体积/mL |
甲 | 4 | 60 | 10 | 30 |
乙 | 5 | x | 10 | 30 |
丙 | 5 | y | 5 | z |
(3)实验设计表中z=_______mL;
(4)实验甲中0~t1时间段反应速率v(Cr3+)=________mol/(L·min) (用含字母的代数式表示)。
(5)常温下,第③步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下平衡:Cr(OH)3(s)Cr3+(aq)+3OH-(aq),溶度积Ksp[Cr(OH)3]=1×10-32,要使c(Cr3+)不高于10-5mol/L,溶液的pH应调至___________。