题目内容
【题目】一种将燃料电池与电解池组合制备KMnO4的装置如图所示(电极甲、乙、丙、丁均为惰性电极)。该装置工作时,下列说法不正确的是
A. 电极丁的反应式为MnO42- -e-= MnO4-
B. 电极乙附近溶液的pH减小
C. KOH溶液的质量分数:c%>a%>b%
D. 导线中流过2 mol电子时,理论上有2molK+移入阴极区
【答案】C
【解析】分析两装置的特点可以判断左边是燃料电池,右边的是电解池。通氧气的甲电极极是燃料电池的正极,与此电极相连的丁是电解池的阳极,则丁电极上锰酸根补氧化为高锰酸根,丙电极为阴极,溶液中的氢离子被还原为H2,所以X为H2。
A. 电极丁的反应式为MnO42- -e-= MnO4-,是正确的;B. 电极乙上发生的反应为H2-2e-+2OH-=2H2O,氢氧根离子浓度减小,所以附近溶液的pH减小,B正确;C. 丙电极上发生2H2O+2e-=H2+2OH-,甲电极上发生O2+4e-+2H2O=4OH-,根据溶液流向可判断KOH溶液的质量分数:c%>b%>a%,所以C不正确;D. 导线中流过2 mol电子时,理论上有2molK+移入阴极区,内电路是由离子定向移动导电的,K+带正电向阴极移动,由于用了所以D正确。
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【题目】七水硫酸镁(MgSO4·7H2O)为白色细小四角柱状结晶,无臭,味苦,在印染、造纸和医药等工业上都有广泛的应用,利用化工厂生产硼砂的废渣一硼镁泥可制取七水硫酸镁。硼镁泥的主要成分是MgCO3,还含有其他杂质(MgO、SiO2、Fe2O3、CaO、B2O3、Al2O3、MnO等)。
表1部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH
沉淀物 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Fe(OH)3 | Mn(OH)2 | Mg(OH)2 |
pH值 | 4.7 | 3.2 | 9.7 | 10.4 | 11.2 |
表2两种盐的溶解度(单位为g/100g水)
温度/℃ | 10 | 30 | 40 | 50 | 60 |
CaSO4 | 0.19 | 0.21 | 0.21 | 0.20 | 0.19 |
MgSO4·7H2O | 30.9 | 35.5 | 40.8 | 45.6 | — |
硼镁泥制取七水硫酸镁的工艺流程如下
根据以上流程图并参考表格数据,试回答下列问题:
(1)在酸溶过程中,想加快酸溶速度,提出两种可行的措施_______________。
(2)沉淀A中除二氧化硅外,还含有硼酸(H3BO3),硼酸微溶于水,为一元弱酸,其酸性不来源于羟基的电离,写出硼酸水溶液电离方程式____________________
(3)经对沉淀B进行分析,发现其中含有二氧化锰,用离子方程式解释产生二氧化锰原因:__________________。
(4)加入硼镁泥调节pH=5~6目的是________________。
(5)得到的沉淀C的组成是_________________(填化学式),过滤Ⅲ需趁热过滤,原因是___________。
(6)检验过滤Ⅱ后的滤液中是否含有Fe3+的实验方法是____________。