题目内容
化学能与电能之间的相互转化与人类的生活实际密切相关,在生产、生活中有重要的应用,同时也是学生形成化学学科素养的重要组成部分。
(1)熔融状态下,钠的单质和氯化亚铁能组成可充电电池,如图9-8工作原理示意图,反应原理为2Na+FeCl2
Fe+2NaCl,该电池放电时,正极反应式为________________________________________________________________________;
充电时,____________(写物质名称)电极接电源的负极;该电池的电解质为________。![]()
(2)某同学用铜片、石墨作电极电解一定浓度的硫酸铜溶液,工作原理示意图如图所示,一段时间停止通电取出电极。若在电解后的溶液中加入0.98 g氢氧化铜粉末恰好完全溶解,经测定所得溶液与电解前完全相同。请回答下列问题:![]()
①Y电极材料是________,发生________(填“氧化”或“还原”)反应。
②电解过程中X电极上发生的电极反应式是_______________________________________________________________________。
③如在电解后的溶液中加入足量的小苏打,充分反应后产生气体在标准状况下所占的体积是__________。
(1)Fe2++2e-=Fe 钠 β—Al2O3
(2)①石墨 氧化
②Cu2++2e-=Cu 2H++2e-=H2↑或2H2O+2e-=H2↑+2OH-
③0.448 L或448 mL
解析
安徽凹山铁矿坐落在马鞍山境内,矿床属于陆相火山一侵入岩型铁矿床,俗称“玢岩型”铁矿,是马钢重要的矿区之一。铁矿中被称为红帘石的铁矿含锰量高,锰是冶炼锰钢的重要原料。红帘石主要成分有磁铁矿Fe3O4、菱铁矿FeCO3、锰矿(MnO2和MnCO3)石棉Mg3Si3O7(OH)4等。工业上将红帘石处理后运用阴离子膜电解法的新技术提取金属锰并制的绿色高效水处理剂(K2FeO4)。工业流程如下:![]()
(1)工业上为提高稀硫酸浸取效率一般采取的措施是(任意写两种方法)
① ②
(2)石棉化学式为Mg3Si3O7(OH)4也可以表示成氧化物形式,氧化物表达式为 。
(3)已知不同金属离子生成氢氧化物沉淀所需的pH如下表:
| 离子 | Fe3+ | Al3+ | Fe2+ | Mn2+ | Mg2+ |
| 开始沉淀的pH | 2.7 | 3.7 | 7.0 | 7.8 | 9.3 |
| 完全沉淀的pH | 3.7 | 4.7 | 9.6 | 9.8 | 10.8 |
过程②中加氨水调节溶液的pH等于6,则滤渣B的成分 。
(4)浸出液中以Mn2+形式存在,且滤渣A中无MnO2原因 。
(5)电解装置中箭头表示溶液中阴离子移动的方向;则A电极是直流电源的 极。实际生产中,阳极以稀硫酸为电解液,阳极的电极反应式为 。
(6)滤渣经反应④生成绿色高效水处理剂的离子方程式 。
K2FeO4被誉为绿色高效水处理剂的原因是 。