题目内容
【题目】以铁作阳极,利用电解原理可使废水中的污染物凝聚而分离,其工作原理如图所示。下列说法错误的是( )
A.电极b为阴极
B.a极的电极反应式:Fe-2e-=Fe2+
C.处理废水时,溶液中可能发生反应:4Fe2++O2+8OH-+2H2O=4Fe(OH)3
D.电路中每转移3 mol电子,生成1 mol Fe(OH)3胶粒
【答案】D
【解析】
根据图示可知,铁做阳极,失电子,发生氧化反应,Fe-2e-=Fe2+,所以a为阳极, b电极为阴极,发生还原反应,2H2O+2e-=H2+2OH-。
A. 根据图示a电极为Fe电极,连接电源正极,作阳极,失去电子,发生氧化反应,b电极连接电源负极,作阴极,A正确;
B. 由图示可知:a电极为Fe电极,失去电子,发生氧化反应,阳极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+,B正确;
C. Fe2+具有还原性,容易被溶解在溶液的氧气氧化变为Fe3+,氧气得到电子变为OH-,Fe3+与OH-结合形成Fe(OH)3,根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒,在处理废水时,溶液中可能发生的反应为:4Fe2++O2+8OH-+2H2O=4Fe(OH)3,C正确;
D. Fe(OH)3胶粒是许多Fe(OH)3的集合体,所以电路中每转移3 mol电子,生成Fe(OH)3胶粒的物质的量小于1 mol,D错误;
故合理选项是D。
【题目】某科学研究小组制备硝基苯的实验装置如图所示,相关数据见下表。已知该实验中存在的主要副反应是:在温度稍高的情况下会生成间二硝基苯。
物质 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 密度/() | 溶解性 |
苯 | 5.5 | 80 | 0.88 | 微溶于水 |
硝基苯 | 5.7 | 210.9 | 1.205 | 难溶于水 |
间二硝基苯 | 89 | 301 | 1.57 | 微溶于水 |
浓硝酸 | 83 | 1.4 | 易溶于水 | |
浓硫酸 | 338 | 1.84 | 易溶于水 |
实验步骤如下:
取浓硫酸与足量浓硝酸配制成混合酸,将混合酸小心加入中。取苯加入中。在室温下,向苯中逐滴加入混合酸,边滴加边搅拌,混合均匀加热,使其在/span>50~60℃下发生反应,直至反应结束。将反应液冷却至室温后倒入分液漏斗中,依次用少量水、溶液和水洗涤。在分出的产物中加入无水颗粒,静置片刻,过滤,对滤液进行蒸馏纯化,收集205~210℃的馏分,得到纯硝基苯。
回答下列问题:
(1)图中装置的作用是______。
(2)制备硝基苯的化学反应方程式为___________。
(3)配制混合酸时,能否将浓硝酸加入到浓硫酸中?_____(填“能”或“不能”),说明理由:_______。
(4)为了使反应在50-60 ℃下进行,常采用的加热方法是_____。反应结束并冷却至室温后中液体为粗硝基苯,粗硝基苯呈黄色的原因是_________。
(5)在洗涤操作中,第二次水洗的目的是____。
(6)本实验所得到的硝基苯的产率是_______。