题目内容

11.E和M均为生活中常见的金属元素.现有如图反应关系:

(1)反应①的反应类型是c(填序号).
a.氧化还原反应    b.复分解反应    c.置换反应
(2)Y的溶液可使KSCN溶液显红色.反应②的离子方程式是2Fe 2++H2O2+2H+=2Fe 3++2H2O.
(3)K2EO4为高效绿色净水剂,可通过反应③制得.反应③的化学方程式是2Fe(OH)3+10KOH+3Cl2=2K2FeO4+8H2O+6KCl.
(4)用K2EO4和Zn作原料的电池是一种新型可充电电池,该电池长时间保持稳定的放电电压.其总反应可写成:3Zn+2K2EO4+8H2O$?_{充电}^{放电}$3Zn(OH)2+2E(OH)3+4KOH,则充电时的阳极反应是Fe(OH)3-3e-+5OH-=FeO42-+4H2O.放电时消耗32.5g Zn时转移1mol电子.

分析 E利M均为生活中常见的金属元素,MSO4为蓝色溶液,铜盐为蓝色溶液,所以M为Cu,E和硫酸铜发生置换反应生成铜和硫酸盐X,X和稀硫酸、双氧水发生反应生成Y,E能被双氧水氧化,说明E为变价金属,E为生活中常见金属,则E为Fe,X是FeSO4,硫酸亚铁被双氧水氧化生成Fe2(SO43,所以Y是Fe2(SO43,硫酸铁和氢氧化钾反应生成Fe(OH)3和硫酸钾,Z能被氯气氧化,则Z是Fe(OH)3,结合物质的性质分析解答.

解答 解:E利M均为生活中常见的金属元素,MSO4为蓝色溶液,铜盐为蓝色溶液,所以M为Cu,E和硫酸铜发生置换反应生成铜和硫酸盐X,X和稀硫酸、双氧水发生反应生成Y,E能被双氧水氧化,说明E为变价金属,E为生活中常见金属,则E为Fe,X是FeSO4,硫酸亚铁被双氧水氧化生成Fe2(SO43,所以Y是Fe2(SO43,硫酸铁和氢氧化钾反应生成Fe(OH)3和硫酸钾,Z能被氯气氧化,则Z是Fe(OH)3
(1)反应①是一种单质和一种化合物反应生成另外的单质和化合物,属于置换反应,故答案为:c;
(2)Y的溶液可使KSCN溶液显红色,说明Y中含有铁离子,X中含有亚铁离子,亚铁离子和双氧水反应生成铁离子,则亚铁离子作还原剂,双氧水作氧化剂,体现氧化性,离子反应方程式为:2Fe 2++H2O2+2H+=2Fe 3++2H2O,故答案为:2Fe 2++H2O2+2H+=2Fe 3++2H2O;
(3)K2FeO4为高效绿色净水剂,可通过反应③制得,氢氧化铁和氢氧化钾和氯气反应生成高铁酸钾和氯化钾,反应方程式为:2Fe(OH)3+10KOH+3Cl2=2K2FeO4+8H2O+6KCl,
故答案为:2Fe(OH)3+10KOH+3Cl2=2K2FeO4+8H2O+6KCl;
(4)根据电池的总反应可知,高铁电池放电时必定是锌在负极失去电子,电极反应式为Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2,高铁酸钾在正极得到电子,电极反应式为FeO42-+4H2O+3e-=Fe(OH)3+5OH-则充电池阳极电极方程式为Fe(OH)3-3e-+5OH-=FeO42-+4H2O,
根据电极反应式Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2,每消耗1molZn,转移2mol电子,放电时消耗32.5gZn,即Zn的物质的量=$\frac{32.5g}{65g/mol}$=0.5mol,可知转移电子数为1mol,
故答案为:Fe(OH)3-3e-+5OH-=FeO42-+4H2O;1.

点评 本题铁及其化合物为载体考查了无机物的推断,为高考常见题型,侧重于学生的分析、计算能力的考查,题目以MSO4的颜色为突破口采用正向推导的方法进行推断,结合物质的性质分析解答,难度中等.

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