题目内容
【题目】(1)利用反应Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2设计成如图所示原电池,回答下列问题:
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①写出电极反应式:正极__________________________ ;负极_________________________。
②图中X溶液是_______________,Y溶液是__________________。
③原电池工作时,盐桥中的________(填“阳”或“阴”)离子向X溶液方向移动。
(2)如图是一个化学过程的示意图。
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①甲池中OH-移向__________极(填“CH3OH”或“O2”)。
②写出通入CH3OH的电极的电极反应式_______________。
③乙池中总反应的离子方程式___________________。
④当乙池中B(A g)极的质量增加5.40g,若此时乙池中溶液的体积为500ml,则溶液的pH是___________;此时丙池某电极析出1.60g某金属,则丙中的某盐溶液可能是______________(填序号)。
A.MgSO4 B.CuSO4 C.NaCl D.AgNO3
【答案】 2Fe3++2e-=2Fe2+ Cu-2e-=Cu2+ FeCl3 CuCl2 阳 CH3OH CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O 4Ag++2H2O
4Ag+O2↑+4H+ 1 BD
【解析】(1)考查原电池的工作原理以及电极反应式的书写,①根据所示的原电池,石墨一极为正极,正极上得到电子,化合价降低,即Fe3+在正极上得到电子,电极反应式为Fe3++e-=Fe2+,或2Fe3++3e-=2Fe2+,铜作负极,电极反应式为Cu-2e-=Cu2+;②根据电池总反应,以及有盐桥的原电池设计原理,Y溶液应为CuCl2溶液,X溶液应为FeCl3溶液;③根据原电池工作原理,阴离子向负极移动,阳离子向正极移动,石墨为正极,因此阳离子向X溶液移动;(2)考查燃料电池和电解池综合运用,①通氧气一极为正极,通甲醇一极为负极,根据原电池的工作原理,OH-向甲醇一极移动;②电解质是KOH,因此负极反应式为CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O;③A连接电源的正极,即A为阳极,则B为阴极,根据电解原理,A电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+,B电极反应式为Ag++e-=Ag,乙池的总反应离子方程式为4Ag++2H2O
4Ag+O2↑+4H+;④A电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+,B电极反应式为Ag++e-=Ag,因此有4Ag~ 4e-~4H+,B电极质量增加5.40g,即产生Ag的质量为5.40g,求出H+物质的量为5.40/108mol=0.05mol,即c(H+)=0.05/500×10-3mol·L-1= 0.1mol·L-1,pH为1;丙池中某电极上有金属析出,根据电解池的工作原理,因此电解MgSO4、NaCl溶液,没有金属的析出,电解CuSO4溶液,有Cu析出,电解AgNO3溶液有Ag单质析出,故选项BD正确。
【题目】七水硫酸镁(MgSO4·7H2O)为白色细小四角柱状结晶,无臭,味苦,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一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、CaO、B2O3、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)3 | Mn(OH)2 | Mg(OH)2 |
pH值 | 4.7 | 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 |
MgSO4·7H2O | 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
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根据以上流程图并参考表格数据,试回答下列问题:
(1)在酸溶过程中,想加快酸溶速度,提出两种可行的措施_______________。
(2)沉淀A中除二氧化硅外,还含有硼酸(H3BO3),硼酸微溶于水,为一元弱酸,其酸性不来源于羟基的电离,写出硼酸水溶液电离方程式span>_____________________
(3)经对沉淀B进行分析,发现其中含有二氧化锰,用离子方程式解释产生二氧化锰原因:__________________。
(4)加入硼镁泥调节pH=5~6目的是________________。
(5)得到的沉淀C的组成是_________________(填化学式),过滤Ⅲ需趁热过滤,原因是___________。
(6)检验过滤Ⅱ后的滤液中是否含有Fe3+的实验方法是____________。