题目内容

9.某同学用FeCl3溶液吸收H2S,得到单质硫;过滤后,再以石墨为电极,在一定条件下电解滤液.
(1)FeCl3与H2S反应的离子方程式为2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+
(2)电解池中H+在阴极放电产生H2,阳极的电极反应为Fe2+-e-=Fe3+
(3)综合分析实验 II的两个反应,可知该实验有两个显著优点:
①H2S的原子利用率100%;②FeCl3得到循环利用.

分析 (1)三价铁离子具有强的氧化性能够氧化硫化氢生成单质硫;
(2)阴极二价铁离子失去1个电子生成三价铁离子;
(3)结合绿色化学的理论并根据FeCl3可以循环利用确定该实验的有两个显著优点;

解答 解:(1)FeCl3与H2S反应生成硫单质、二价铁离子和水,离子方程式为 2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+
故答案为:2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+
(2)阴极二价铁离子失去1个电子生成三价铁离子,电极反应式:Fe2+-e-=Fe3+
故答案为:Fe2+-e--=Fe3+
(3)根据实验原理可知,电解池中最终得到的FeCl3可重新用来吸收H2S,得到循环利用,
故答案为:FeCl3可以循环利用.

点评 本题考查了离子方程式、电极反应式的书写,明确三价铁离子性质、电解池工作原理是解题关键,题目难度不大.

练习册系列答案
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19.硫酸铅,又名石灰浆,可用于铅蓄电池、纤维增重剂、涂料分析试剂.工业上通常用自然界分布最广的方铅矿(主要成分为PbS)生产硫酸铅.工艺流程如图1:

已知:①Ksp(PbSO4)=1.08×10-8,Ksp(PbCl2)=1.6×l0-5
②PbCl2(s)+2C1-(aq)?PbCl42-(aq)△H>0
③Fe3+、Pb2+以氢氧化物形式开始沉淀时的PH值分别为1.9和7.
(1)流程中加入盐酸可以控制溶液的pH<1.9,主要目的是抑制Fe3+的水解.
反应过程中可观察到淡黄色沉淀,则①对应的离子方程式为2Fe3++PbS=PbCl2+S+2Fe2+
(2)②所得的滤液A蒸发浓缩后再用冰水浴的目的是用冰水浴使PbCl2(s)+2Cl-(aq)?PbCl4-△H>0逆向移动,使PbCl4-转化PbCl2析出(请用平衡移动原理解释)
(3)④中对应反应的平衡常数表达式$\frac{{c}^{2}(C{l}^{-})}{c(S{{O}_{4}}^{2-})}$.
(4)上述流程中可循环利用的物质有FeCl3、HCl.
(5)炼铅和用铅都会使水体因重金属铅的含量增大而造成严重污染.水溶液中铅的存在形态主要有Pb2+、Pb(OH)+、Pb(OH)2、Pb(OH)3-、Pb(OH)42-.各形态的铅浓度分数x与溶液pH变化的关系如图2所示:

①探究Pb2+的性质:向含Pb2+的溶液中逐滴滴加NaOH,溶液变浑浊,继续滴加NaOH溶液又变澄清;pH≥13时,溶液中发生的主要反应的离子方程式为Pb(OH)3-+HO-=Pb(OH)42-..
②除去溶液中的Pb2+:科研小组用一种新型试剂可去除水中的痕量铅和其他杂质离子,实验结果记录如下:
离子Pb2+Ca2+Fe3+Mn2+
处理前浓度/(mg•L-10.10029.80.120.087
处理后浓度/(mg•L-10.00422.60.040.053
Ⅰ.由表可知该试剂去除Pb2+的效果最好,请结合表中有关数据说明去除Pb2+比Fe3+效果好的理由是加入试剂,Pb2+的浓度转化率为$\frac{(0.1-0.004)}{0.1}$×1005%=96%,Fe3+的浓度转化率为$\frac{0.12-0.04}{0.12}$×100%=67%,所以去除Pb2+比Fe3+效果好.
Ⅱ.若新型试剂(DH)在脱铅过程中主要发生的反应为:2DH(s)+Pb2+?D2Pb(s)+2H+,则脱铅时最合适的pH约为6.
17.电化学原理在生产生活中应用十分广泛.请回答下列问题:

(1)通过SO2传感器可监测大气中SO2的含量,其工作原理如图1所示.
①固体电解质中O2-向负极移动(填“正”或“负”).
②写出V2O5电极的电极反应式:SO2-2e-+O2-=SO3
(2)如图2所示装置I是一种可充电电池,装置Ⅱ是一种以石墨为电极的家用环保型消毒液发生器.装置I中离子交换膜只允许Na+通过,充放电的化学方程式为:2Na2S2+NaBr3$?_{充电}^{放电}$Na2S4+3NaBr
①负极区电解质为:Na2S2、Na2S4(用化学式表示)
②家用环保型消毒液发生器发生反应的离子方程为Cl-+H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$ClO-+H2↑.
③闭合开关K,当有0.04mol Na+通过离子交换膜时,a电极上析出的气体在标准状况下体积为448mL.
(3)如图3Ⅰ、Ⅱ分别是甲、乙两组同学将反应“AsO43-+2I-+2H+?AsO33-+I2+H2O”设计成的原电池装置,其中C1、C2均为碳棒.甲组向图Ⅰ烧杯中逐滴加入适量浓盐酸或40%NaOH溶液,电流表指针都不发生偏转;乙组经思考后先添加了一种离子交换膜,然后向图Ⅱ烧杯右侧中逐滴加入适量浓盐酸或适量40%NaOH溶液,发现电流表指针都发生偏转.
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②乙组添加的是阳(填“阴”或“阳”)离子交换膜.
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(1)已知铁是26号元素,写出Fe2+的电子排布式1s22s22p63s23p63d6
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A.离子键     B.共价键     C.金属键     D.配位键     E.氢键
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(5)黄血盐溶液与Fe3+反应可生成一种蓝色沉淀,该物质最早由1704年英国普鲁士的一家染料厂的工人发现,因此取名为普鲁士蓝,化学式可表示为K4[Fe(CN)6].研究表明它的晶体的结构特征是Fe2+、Fe3+分别占据立方体的顶点,且自身互不相邻,而CN-位于立方体的棱上与Fe2+、Fe3+配位,K+填充在上述微粒形成的部分空隙中.忽略K+,该晶体的结构示意图如下四幅图所示:

根据图可得普鲁士蓝的化学式为KFe2(CN)6,忽略K+,上述四幅晶体结构图中,图丁是普鲁士蓝的晶胞.

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