题目内容
CuCl2溶液中的铜主要以Cu (H2O)42+、CuCl42-形式存在,它们间有如下转化关系:Cu(H2O)42+(蓝色)+4Cl-CuCl42-(黄色)+4H2O;电解不同浓度的CuCl2溶液,均可看做Cu2+、Cl-直接放电。下图为电解浓度较大CuCl2溶液的装置,实验开始后,观察到丙中的KI-淀粉溶液慢慢变蓝。回答下列问题:
(1)甲电极的电极反应式为_________________。
(2)丙中溶液变蓝是乙电极产物与KI反应导致的,该反应的化学方程式为_________________。
(3)随电解的不断进行,U型管中溶液的颜色变化为__________;
A.由黄色变为浅蓝色 B.由蓝色变为浅黄色
溶液颜色变化的原因是_________________。
(4)当电解到一定程度,甲电极附近出现蓝色Cu(OH) 2絮状物。经测,甲电极附近溶液的pH=a,此时甲电极附近溶液中c(Cu2+)=______ mol·L-1。(已知:Cu(OH) 2的Ksp=2.2×10-20)。
(5)电解较长时间后,丙中溶液的蓝色又会褪去,这是因为乙电极产物进一步将I2氧化为IO3-。该反应的离子方程式为______________。
(1)Cu2++2e-=Cu(2分)
(2)Cl2+2KI=2KCl+I2(2分)
(3)A(1分) 随电解进行,Cl—不断消耗,CuCl42-转化为Cu(H2O)42+(2分)
(4)2.2×10(8-2a)(3分)
(5)5Cl2+I2+6H2O=10Cl-+2IO3-+12H+(3分)
解析试题分析:(1)实验开始后,观察到丙中的KI-淀粉溶液慢慢变蓝,这说明乙电极产生氯气,即乙电极是阳极,所以甲电极是阴极,溶液中的铜离子放电,电极反应式为Cu2++2e-=Cu。
(2)氯气具有氧化性,能氧化碘化钾生成单质碘,碘遇淀粉显蓝色,所以反应的化学方程式为Cl2+2KI=2KCl+I2。
(3)由于随电解进行,Cl—不断消耗,使平衡Cu(H2O)42+(蓝色)+4Cl-CuCl42-(黄色)+4H2O 向逆反应方向移动,因此CuCl42-转化为Cu(H2O)42+,所以答案选A。
(4)甲电极附近溶液的pH=a,则溶液中氢离子浓度是10-amol/L,则溶液中OH-浓度是10a-14mol/L,所以根据氢氧化铜的溶度积常数可知,溶液中铜离子浓度是=2.2×10(8-2a)mol/L。
(5)氯气具有强氧化性,当碘化钾完全被氧化后,继续通入氯气可以把单质碘氧化生成碘酸盐,反应的离子方程式为5Cl2+I2+6H2O=10Cl-+2IO3-+12H+。
考点:考查电化学原理的应用、溶解平衡以及氧化还原反应方程式的书写等
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研究人员研制利用低品位软锰矿浆(主要成分是MnO2)吸收硫酸厂的尾气SO2,制备硫酸锰的生产流程如下:
已知:浸出液的pH<2,其中的金属离子主要是Mn2+,还含有少量的Fe2+、Al3+、Ca2+、Pb2+等其他金属离子。PbO2的氧化性大于MnO2。PbSO4是一种微溶物质。有关金属离子的半径、形成氢氧化物沉淀时的pH见下表,阳离子吸附剂吸附金属离子的效果见下图。
离子 | 离子半径(pm) | 开始沉淀 时的pH | 完全沉淀 时的pH |
Fe2+ | 74 | 7.6 | 9.7 |
Fe3+ | 64 | 2.7 | 3.7 |
Al3+ | 50 | 3.8 | 4.7 |
Mn2+ | 80 | 8.3 | 9.8 |
Pb2+ | 121 | 8.0 | 8.8 |
Ca2+ | 99 | - | - |
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/tikupic/4d/7/cbv0b.png)
请回答下列问题:
(1)写出浸出过程中生成Mn2+反应的化学方程式 。
(2)氧化过程中主要反应的离子方程式 。
(3)在氧化后的液体中加入石灰浆,用于调节pH值,此处调节pH值用到的仪器是 ,应调节pH的范围为 。
(4)阳离子吸附剂可用于除去杂质金属离子。请依据图、表信息回答,决定阳离子吸附剂吸附效果的因素有 、 等;吸附步骤除去的主要离子为: 。
(5)CaSO4是一种微溶物质,已知Ksp(CaSO4)=9.10×10—6。现将c mol·L—1CaCl2溶液与2.00×10—2 mol·L—1Na2SO4溶液等体积混合(忽略体积的变化),则生成沉淀时,c的最小值是 。
某工厂对制革工业污泥中Cr(Ⅲ)回收与再利用工艺如下(硫酸浸取液中金属离子主要是
Cr3+,其次是Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+)。
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Mg(OH)2 | Al(OH)3 | Cr(OH)3 |
pH | 3.7 | 11.1 | 8 | 9(>9溶液) |
(1)酸浸时,为了提高浸取率可采取的措施为________________(至少写一条)。
(2)调pH=8是为了除去________(填Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+,下同)。
(3)钠离子交换树脂的原理为Mn++nNaR―→MRn+nNa+,被交换的杂质离子是________。
(4)试配平反应方程式:
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/tikupic/9c/a/9qs4w2.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/tikupic/bd/b/1ktqm3.png)
生成1 mol Cr(OH)(H2O)5SO4消耗SO2的物质的量为________。
硅孔雀石是一种含铜的矿石,含铜形态为,同时含有
等杂质。以硅孔雀石为原料制取硫酸铜的工艺流程如下图:
请回答下列问题:
(1)完成步骤①中稀硫酸与发生反应的化学方程式
;
用离子方程式表示双氧水的作用_____________________________。
(2)步骤②调节溶液pH选用的最佳试剂是__________________
A.![]() | B.CuO | C.A12O3 | D.![]() |
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由上表可知:当溶液pH=4时,可以完全除去的离子是______,不能完全除去的离子是________。
(4)滤液B通过蒸发浓缩(设体积浓缩为原来的一半)、冷却结晶可以得到
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/tikupic/72/a/kivsq1.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/tikupic/05/4/efsee.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/tikupic/33/d/g078y.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/tikupic/78/3/134yr2.png)
(5)若要测定硫酸铜晶体中结晶水的含量,需要的仪器是酒精灯、托盘天平、三角架、泥三角、玻璃棒、干燥器、坩埚钳、研钵、药匙、_________________。实验过程中硫酸铜晶体加热失水后在空中冷却后称量,则测定结果______________(填“偏高”、 “偏低”或“不变”)。