题目内容
【题目】电化学在日常生活中用途广泛,图甲是镁—次氯酸钠燃料电池,电池总反应为:Mg+ClO-+H2O=Cl-+Mg(OH)2↓,图乙是含Cr2O72-的工业废水的处理。下列说法正确的是( )
A. 图甲中发生的还原反应是Mg2++ClO-+H2O+2e-=Cl-+Mg(OH)2↓
B. 图乙中Cr2O72-向惰性电极移动,与该极附近的OH-结合,转化成Cr(OH)3除去
C. 图乙电解池中,若有0.84 g阳极材料参与反应,则阴极会有168 mL(标准状况)的气体产生
D. 若图甲燃料电池消耗0.36 g镁产生的电量用以图乙废水处理,理论上可产生1.07g氢氧化铁沉淀
【答案】A
【解析】A.该原电池中,镁作负极,负极上镁失电子发生氧化反应,负极反应为Mg-2e-=Mg2+,电池反应式为Mg+ClO-+H2O=Cl-+Mg(OH)2↓,正极上次氯酸根离子得电子发生还原反应,则总反应减去负极反应可得正极还原反应为Mg2++ClO-+H2O+2e-=Cl-+Mg(OH)2↓,A正确;B.图乙中惰性电极为阴极,Fe电极为阳极,则Cr2O72-离子向金属铁电极移动,与亚铁离子发生氧化还原反应生成的金属阳离子与惰性电极附近的OH-结合转化成Cr(OH)3除去,B错误;C.图乙的电解池中,阳极反应式是Fe-2e-=Fe2+,阴极反应式是2H++2e-=H2↑,则n(Fe)=0.84g÷56g/mol=0.015mol,阴极气体在标况下的体积为0.015mol×22.4L/mol=0.336L,C错误;D.由电子守恒可知,Mg~2e-~Fe2+,由原子守恒可知Fe2+~Fe(OH)3↓,则n(Mg)=0.36g÷24g/mol=0.015mol,理论可产生氢氧化铁沉淀的质量为0.015mol×107g/mol=1.605g,D错误;答案选A。
【题目】铁和铝是两种重要的金属,它们的单质及化合物有着各自的性质。
(1)在一定温度下,氧化铁可以与一氧化碳发生反应:Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g)。已知该反应在不同温度下的平衡常数如下表:
温度/℃ | 1 000 | 1 150 | 1 300 |
平衡常数 | 64.0 | 50.7 | 42.9 |
请回答下列问题:
①该反应的平衡常数表达式K=__________,ΔH____0(填“>”、“<”或“=”)。
②在一个容积为10 L的密闭容器中,1 000 ℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0 mol,反应经过10 min后达到平衡。求该时间范围内反应的平均反应速率v(CO2)=________,CO的平衡转化率为________。
③欲提高②中CO的平衡转化率,可采取的措施是_____________________。
A.减少Fe的量 B.增加Fe2O3的量
C.移出部分CO2 D.提高反应温度
E.减小容器的容积 F.加入合适的催化剂
(2)某些金属氧化物粉末和Al粉在镁条的引燃下可以发生铝热反应,下列反应速率(v)和温度(T)的关系示意图中与铝热反应最接近的是________。
(3)写出氢氧化铝在水中发生碱式电离的电离方程式:
_________________________________________________________。
欲使上述体系中Al3+浓度增加,可加入的物质是______________________。