题目内容
用铁丝(电极a)、铜丝(电极b)和CuSO4溶液可以构成原电池或电解池,如右图所示。则下列说法正确的是
- A.构成原电池时b极反应为: Cu﹣2e—=Cu2+
- B.构成电解池时a极质量一定减少
- C.构成电解池时b 极质量可能减少也可能增加
- D.构成的原电池或电解池工作后就可能产生大量气体
考查电化学知识
A:相对活泼的金属失电子,做负极,故电极a、即铁丝为负极,排除
B:做电解质池时,连接外电源正极的电极做阳极,对应金属失电子溶解,故不正确
C:做电解质时,如果b极做阳极,则Cu﹣2e—=Cu2+,质量减小,如果做阴极,则发生Cu2++2e—=Cu,有铜析出,电极质量增加,正确
D:形成原电池时,铁置换出铜,无气体生成,不正确
答案为C
(1)提出假设:A是FeCl3,B是FeCl2。
(2)设计实验方案:分别取A、B的溶液均进行以下实验,但实验现象相同。请填写下表中的相应空格。
实验方法 | 实验现象 | 结论 |
分别向A、B溶液中加KSCN溶液 | ________ | 固体物质中有FeCl3 |
分别向KMnO4溶液中加适量A、B溶液 | KMnO4溶液颜色无明显变化 | 固体物质中不含_______ |
(3)根据上述实验结论,写出Cl2与铁粉加热时发生反应的化学方程式:___________________。
(4)为进一步探究FeCl3溶液的性质,他又利用A溶液做了如下一些实验,其中明显错误的是____________________________________________________________________。
A.将A溶液滴入沸水中,并继续加热得到红褐色液体,该液体能产生丁达尔现象
B.向A溶液中加入少量铁粉,铁粉溶解,溶液颜色加深
C.在A溶液中滴加NaOH浓溶液,出现红褐色沉淀
D.将A溶液加热蒸干并灼烧,得到FeCl3固体
(5)实际应用:
FeCl3溶液常作印刷电路铜板腐蚀剂,腐蚀后的废液中含有FeCl3、FeCl2、CuCl2,某研究性学习小组的同学们设计了两种从废液中回收Cu的方案:
方案1:向废液中加入过量的铁粉,充分反应后,过滤。在所得滤渣中加入足量的盐酸,充分反应后,再过滤即得到铜。方案1中涉及的四种阳离子的氧化性由强到弱的顺序为:_______________。
方案2:在废液中加入适量的盐酸调节溶液的pH=1,用铜和石墨作电极进行电解。当观察到阴极上有少量气泡产生时,即停止电解,这时要回收的Cu已全部析出。方案2中铜作 极,所发生的电极反应为(若有多个电极反应,请按照反应发生的先后顺序全部写出)_____________。
方案2在电极上直接回收铜,操作上比方案1简便,但方案2也有不足之处,主要表现为:________________。
类比是化学学习中常用的方法之一,已知硝酸能把铁氧化成 Fe ( NO3)3,但当铁过量时,产物是 Fe (NO3) 2 。某同学受此启发,提出一个相似的观点:氯气与铁粉反应,当 C12 足量时生成 FeC13 , 当铁粉过量时产物是 FeCl2。为验证该观点是否正确,该同学将一根细的纯铁丝分别在足量和少量的 C12 中点燃,取其表面生成物并分别编号为 A、B ,然后通过实验确定其成分。探究过程如下:
(1)提出假设: A 是 FeCl3, B 是 FeCl2。
(2)设计实验方案:分别取 A、B 的溶液均进行以下实验,但实验现象相同。请填写下表中的相应空格。
实验方法 | 实验现象 | 结论 |
分别向A、B溶液中加KSCN溶液 | 固体物质中有FeCl3 | |
分别向KMnO2溶液中加适量A、B溶液 | KMnO2溶液颜色无明显变化 | 固体物质中不含 |
(3)根据上述实验结论,写出C12与铁粉加热时发生反应的化学方程式:
_________________________________________________________________。
(4)为进一步探究 FeC13 溶液的性质,他又利用 A 溶液做了如下一些实验,其中明显错误的是_______________(填写序号)。
A.将 A 溶液滴入淀粉碘化钾溶液中,可得到蓝色液体,该液体能产生丁达尔现象
B.向 A 溶液中加入少量铁粉,铁粉溶解,溶液颜色加深
C.在 A 溶液中滴加NaOH浓溶液,出现红褐色沉淀
D.将 A 溶液加热蒸干并灼烧,得到FeC13固体
(5)FeCl3溶液常作印刷电路铜板腐蚀剂,腐蚀后的废液中含有 FeC13、FeCl2、CuCl2,某研究性学习小组的同学们设计了两种从废液中回收 Cu的方案:
方案1:向废液中加入过量的铁粉,充分反应后,过滤。在所得滤渣中加入足量的盐酸,充分反应后,再过滤即得到铜。该方案中涉及的四种阳离子的氧化性由强到弱的顺序为:__
___________________________________。
方案2 :在废液中加入适量的盐酸调节溶液的 pH = 1 ,用铜和石墨作电极进行电解。当观察到阴极上有少量气泡产生时,即停止电解,这时要回收的 Cu 已全部析出。该方案中铜作_________极,所发生的电极反应为(若有多个电极反应,请按照反应发生的先后顺序全部写出)______________________________________________________________。
方案2:在电极上直接回收铜,操作上比方案 1 简便,但方案 2 也有不足之处,主要表现为:_____________________________________________________。