题目内容
【题目】电解法制取有广泛用途的Na2FeO4，同时获得氢气。工作原理如图1所示，c( Na2FeO4)随初始c(NaOH)的变化如图2。
已知：FeO42-为紫红色；Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，易被H2还原；溶液中OH-浓度过高，铁电极区会产生红褐色物质。下列说法错误的是（ ）
A．制备Na2FeO4的电极反应为Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O
B．电解过程中，须将阴极产生的气体及时排出
C．MN两点中c(Na2FeO4)低于最高值的原因不同，在M点会有Fe(OH)3生成
D．图1中的离子交换膜为阴离子交换膜，电解过程中，阴极区附近pH会增大
【答案】C
【解析】
试题分析：A、根据题意镍电极有气泡产生是氢离子放电生成氢气，铁电极发生氧化反应，电极反应式为Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O，A正确；B、氢气具有还原性，根据题意Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，易被H2还原。电解过程中，须将阴极产生的气体及时排出，防止Na2FeO4与H2反应使产率降低，B正确；C、根据题意Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，在M点，c(OH-)低，Na2FeO4稳定性差，且反应慢，在N点：c(OH-)过高，铁电极上有氢氧化铁生成，使Na2FeO4产率降低，C错误；D、阳极需要消耗氢氧根，因此图1中的离子交换膜为阴离子交换膜，电解过程中，氢离子在阴极区放电，破坏水的电离平衡，所以阴极区附近pH会增大，D正确，答案选C。
科学实验活动册系列答案
【题目】七水硫酸镁（MgSO47H2O）在印染、造纸和医药等工业上都有广泛的应用，利用化工厂生产硼砂的废渣﹣硼镁泥可制取七水硫酸镁。硼镁泥的主要成分是MgCO3，还含有其他杂质（MgO、SiO2、Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3、MnO等）。
表1 部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH
沉淀物 | Al（OH）3 | Fe（OH）3 | Fe（OH）2 | Mn（OH）2 | Mg（OH）2 | ||||||
pH值 | 5.2 | 3.2 | 9.7 | 10.4 | 11.2 | ||||||
表2 两种盐的溶解度（单位为g/100g水）
温度/℃ | 10 | 30 | 40 | 50 | 60 | ||||||||||||
CaSO4 | 0.19 | 0.21 | 0.21 | 0.20 | 0.19 | ||||||||||||
MgSO47H2O | 30.9 | 35.5 | 40.8 | 45.6 | / | ||||||||||||
硼镁泥制取七水硫酸镁的工艺流程如下：
根据以上流程图并参考表格pH数据和溶解度数据，试回答下列问题：
（1）过滤I的滤液中加入硼镁泥，调节溶液的pH=5～6，再加入NaClO溶液加热煮沸，将溶液中的Mn2+氧化成MnO2，反应的离子反应方程式为 ．加热煮沸的主要目的是 。
（2）沉淀B中除MnO2、SiO2外还含有 （填化学式）等物质。
（3）检验过滤Ⅱ后的滤液中是否含有Fe3+的实验方法是 。
（4）沉淀C的化学式是 ．过滤Ⅲ需趁热过滤的理由是 。
【题目】某小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应来探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时，先分别量取两种溶液，然后倒入试管中迅速振荡混合均匀，开始计时，通过测定褪色所需时间来判断反应的快慢。该小组设计了如下方案。
编号 | H2C2O4溶液 | 酸性KMnO4溶液 | |||
浓度/mol·L－1 | 体积/mL | 浓度/mol·L－1 | 体积/mL | 温度℃ | |
① | 0.10 | 2.0 | 0.010 | 4.0 | 20 |
② | 0.20 | 2.0 | 0.010 | 4.0 | 20 |
③ | 0.20 | 2.0 | 0.010 | 4.0 | 40 |
（1）写出该反应的化学方程式 。
（2）探究温度对化学反应速率影响的实验编号是________(填编号，下同)，可探究反应物浓度对化学反应速率影响的实验编号是____________。
（3）实验①测得KMnO4溶液的褪色时间为40s，忽略混合前后溶液体积的微小变化，这段时间内平均反应速率v(H2C2O4)＝_____________mol·L－1·min－1。
（4） 若保持其他条件不变，下图两条曲线分别表示20℃和40℃时c(MnO)～反应时间t的变化曲线。40℃时c(MnO)～t的变化曲线为 。（填写A或B）
