题目内容
【题目】请用下图所示仪器装置设计一个包括电解饱和食盐水并测定电解时产生的氢气的体积和检验氯气的氧化性的实验装置。其中A是金属Fe，B是石墨电极。
(1)所选仪器连接时，各接口的顺序是(填各接口的代号字母)：A接______，________接______，B接________，________接________。
(2)实验时，装置中的石墨电极接电源的________极，所发生的电极反应式为_____________；铁电极接电源的________极，所发生的电极反应式为___________；
此电解总反应的离子方程式为________________________________。
(3)实验测得产生的氢气体积(已折算成标准状况)为5.60 mL，电解后溶液的体积恰好为50.0 mL，则溶液中OH—的浓度为___________。
【答案】G F H D E C 正 2Cl－－2e－=Cl2↑ 负 2H＋＋2e－=H2↑ 2Cl-＋2H2O2OH-＋H2↑＋Cl2↑ c(OH－)＝0.01 mol·L—1
【解析】
（1）根据实验目的以及电解原理，氢气应在阴极上产生，即A端产生，因此A→G→F→H，通过排水法测出氢气的体积，根据提示，检验Cl2应用淀粉碘化钾溶液进行检验，如果淀粉变蓝，说明产生氯气，根据电解原理，氯气应在阳极上产生，B→D→E，氯气有毒必须尾气处理，用碱液进行处理，因此E→C；
（2）实验时，若铁连接正极则铁失电子，故铁连接负极作为阴极，装置中的石墨电极接电源的正极，所发生的电极反应式为2Cl－－2e－=Cl2↑；铁电极接电源的负极，所发生的电极反应式为2H＋＋2e－=H2↑；此电解总反应的离子方程式为2Cl-＋2H2O
2OH-＋H2↑＋Cl2↑；
（3）电解饱和食盐水：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，根据化学反应方程式推出：n(NaOH)=2n(H2)=
mol=5×10－4mol，则氢氧化钠的浓度为：c(NaOH)=
mol·L－1=0.01mol·L－1。
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【题目】Zn是一种应用广泛的金属。用闪锌矿(主要成分为ZnS，还含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS、砷化合物杂质等)为原料制备金属Zn和ZnSO4·7H2O的流程如图所示：
①相关金属离子[c(Mn＋)＝0.1 mol·L－1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：
金属离子 | Fe3+ | Fe2+ | Zn2+ | Cd2+ |
开始沉淀的pH | 1.5 | 6.3 | 6.2 | 7.4 |
沉淀完全的pH | 2.8 | 8.3 | 8.2 | 9.4 |
②FeAsO4难溶于水；ZnSO4·7H2O易溶于水，难溶于酒精。
回答下列问题：
(1)滤渣1的主要成分除SiO2外还有______，焙烧后产生的气体对环境造成的常见危害为______。
(2)氧化除杂工序中加入ZnO的作用是___________。
(3)制得的ZnSO4·7H2O需洗涤，洗涤晶体时应选用的试剂为____________。
(4)溶液中的Cd2＋可用锌粉除去，还原除杂工序中反应的离子方程式为___________。不能省去“还原除杂”步骤，直接在“氧化除杂”步骤中除去Cd2＋，理由是________。
(5)回收所得的Cd可用于制造镍镉碱性二次电池，电池工作时，正极NiO(OH)转化为Ni(OH)2，则充电时电池的阳极反应式为_____________；沉积锌后的电解液可返回______工序继续使用。
(6)酸浸液中砷元素以AsO33－存在，在氧化除杂时加入酸性KMnO4溶液，KMnO4可与AsO33－发生反应生成FeAsO4，写出该反应的离子方程式为___________。
