题目内容
【题目】如图装置,已知两电极上发生的电极反应分别为:a极:Cu2++2e-= Cu b极:Fe-2e-= Fe2+请回答下列问题:
(1)该装置中电解质溶液一定含有_______ (填序号)
A. Cu2+ B.Na+ C.Fe2+ D. Ag+
(2)若该装置是原电池,则b极为_______ 极(填“正”或“负”);a极的电极材料可以是________;该电池反应的总反应方程式是____________________。
若该装置是电解池,则a极为______ 极(填“阳”或“阴”); 当a极的质量增加6.4g时,电路上通过电子的物质的量为________ mol。
【答案】A 负 比铁不活泼即可如铜、银、铂、石墨等 Fe+Cu2+=Fe2++Cu 阴 0.2
【解析】
两电极上发生的电极反应分别为:a极:Cu2++2e-= Cu ,a极发生还原反应;b极:Fe-2e-= Fe2+,b极发生氧化反应,总反应为Cu2++Fe= Cu+ Fe2+。根据a极电极反应式计算电路上通过电子的物质的量。
(1)a极发生反应为Cu2++2e-= Cu,所以溶液中一定有Cu2+,故选A;(2)a极:Cu2++2e-= Cu ,a极发生还原反应;b极:Fe-2e-= Fe2+,b极发生氧化反应;原电池正极发生还原反应,负极发生氧化反应,若该装置是原电池,则b极为负极、a极为正极,正极的电极材料可以是比铁不活泼即可如铜、银、铂、石墨等;正极反应+负极反应得总反应,所以该电池反应的总反应方程式是Fe+Cu2+=Fe2++Cu;电解池中阳极发生氧化反应、阴极发生还原反应,若该装置是电解池,则a极为阴极;若a极生成6.4g铜,根据电极反应Cu2++2e-= Cu,转移电子物质的量是0.2mol。
【题目】高锰酸钾是中学常用化学试剂,工业上常以软锰矿(主要成分是MnO2)为原料进行制备,主要工艺流程如下图:
已知:3K2MnO4+2H3PO4═2KMnO4+MnO2↓+2K2HPO4+2H2O
物质 | KMnO4 | K2HPO4 | K2SO4 | CH3COOK | KCl | K2CO3 |
293K溶解度/g | 6.4 | 150 | 11.1 | 217 | 34 | 111 |
(1)原料高温煅烧时选用铁坩埚和铁棒,理由是__________。
(2)①中每生成1molK2MnO4时电子转移2mol,写出化学反应方程式_________。
(3)从反应机理和产物分离角度考虑,③可用磷酸,也可用下列________试剂。
A.醋酸 B.盐酸 C.硫酸 D.CO2
(4)下列描述不正确的是_________。
A.操作⑤中蒸发至大量晶体析出再冷却晶体,趁热过滤
B.抽滤时布氏漏斗中选用大小略小于漏斗内径且盖住全部小孔的滤纸
C.可用无水乙醇洗涤产品提高纯度
D.KMnO4晶体的烘干温度过高会降低产率
(5)粗产品的洗涤步骤可能需要用到以下操作:a.加入洗涤剂至浸没固体;b.洗涤剂缓慢通过;c.洗涤剂快速通过;d.关小水龙头;e.开大水龙头;f.重复2~3次。
请选出正确的操作并排序________。(操作可重复使用)
(6)高锰酸钾产品的纯度测定:准确称取0.7900g产品,配成250mL溶液,量取25.00mL于锥形瓶中,用0.1000molL﹣1(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液进行滴定,滴定终点的现象__________。滴定前和滴定后的液面见下图。计算出高锰酸钾的纯度为_______。
【题目】以软锰矿(主要成分为MnO2)和硫锰矿(主要成分为MnS)为原料制备硫酸锰晶体的工艺流程如下:
(1)滤渣中存在一种非金属单质,则酸浸过程中的化学方程式为_________________________________。
(2)实验室常用氧化还原法测定MnSO4·H2O晶体的纯度,原理如下:2Mn2++NO3-+4PO43-+2H+===2[Mn(PO4)2]3-+NO2-+H2O NH4++NO2-===N2↑+2H2O [Mn(PO4)2]3-+Fe2+===Mn2++[Fe(PO4)2]3-;称取MnSO4·H2O样品1.000 0 g,溶于适量水,以磷酸作配位剂,加入过量硝酸铵,在220~240 ℃下充分反应。然后以N—苯代邻氨基苯甲酸作指示剂,用0.100 0 mol·L-1硫酸亚铁铵标准溶液滴定生成的[Mn(PO4)2]3-至终点。重复操作3次,记录数据如下表:
滴定次数 | 标准液读数mL | |
滴定前 | 滴定后 | |
1 | 0.10 | 20.20 |
2 | 1.32 | 21.32 |
3 | 1.05 | 20.95 |
①已知:Fe2++NO2-+2H+===Fe3++NO↑+H2O。
测定过程中,硝酸铵的作用是____________________和____________________。
②若滴定过程中标准溶液硫酸亚铁铵不是新配置的,所测定的MnSO4·H2O晶体的纯度将会________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
③计算样品中MnSO4·H2O的质量分数(写出计算过程)__________________。