题目内容
下列有关以KOH溶液为电解液的氢氧燃料电池的叙述不正确的是
A.正极反应式为:O2 + 2H2O +4e- =4OH-
B.工作一段时间后,电解液中KOH的物质的量浓度不变
C.该燃料电池的总反应式为:2H2+O2=2H2O
D.用该电池电解CuCl2溶液,产生2.24LCl2(标准状况)时,有0.2mol电子转移
B
【解析】
试题分析:A、原电池中负极失去电子,正极得到电子,则氧气在正极通入,电极反应式为O2 + 2H2O +4e- =4OH-,A正确;B、工作一段时间后,溶剂水增加,因此电解液中KOH的物质的量浓度减小,B错误;C、该燃料电池的总反应式为:2H2+O2=2H2O,C正确;D.用该电池电解CuCl2溶液,产生2.24LCl2(标准状况)即0.1mol氯气时,根据阳极电极反应式2Cl--2e-=Cl2↑可知有0.2mol电子转移,D正确,答案选B。
考点:考查电化学原理的应用
(10分)工业上利用电解污泥(主要含有Fe2O3、CuO、Cr2O3及部分难溶杂质)回收铜和铬等金属,回收流程如下:
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已知部分物质沉淀的pH及CaSO4的溶解度曲线如下:
Fe3+ | Cu2+ | Cr3+ | |
开始沉淀pH | 2.1 | 4.7 | 4.3 |
完全沉淀pH | 3.2 | 6.7 | a |
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(1)在浸出过程中除了生成Fe2(SO4)3、Cr2(SO4)3外,主要还有 。
(2)在除铁操作中,需要除去Fe3+和CaSO4,请完成相关操作:①加入石灰乳调节pH范围为: ~ ;②将浊液加热到80℃, 。
(3)写出还原步骤中加入NaHSO3生成Cu2O固体的离子反应方程式 ,此步骤中加入NaHSO3得到Cu2O的产率为95%,若NaHSO3过量,除了浪费试剂外,还会出现的问题是 。
(12分)某校化学兴趣小组探究SO2与FeCl3溶液的反应,所用装置如下图所示。
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(1)该小组同学预测SO2与FeCl3溶液反应的现象为溶液由棕黄色变成浅绿色,然后开始实验。
步骤① | 配制1 mol·L-1 FeCl3溶液(未用盐酸酸化),测其pH约为1,取少量装入试管B中,加热A。 |
FeCl3溶液显酸性的原因是_________。写出装置A中产生SO2的化学方程式:_________。
(2)当SO2通入到FeCl3溶液至饱和时,同学们观察到的现象是溶液由棕黄色变成红棕色,没有观察到丁达尔现象。将混合液放置12小时,溶液才变成浅绿色。
【查阅资料】 Fe(HSO3)2+离子为红棕色,它可以将Fe3+还原为Fe2+。生成Fe(HSO3)2+离子的反应为可逆反应。
解释SO2与FeCl3溶液反应生成红棕色Fe(HSO3)2+离子的原因:_____________________。
写出溶液中Fe(HSO3)2+离子与Fe3+反应的离子方程式:______________________________。
(3)为了探究如何缩短红棕色变为浅绿色的时间,该小组同学进行了步骤③的实验。
步骤② | 往5mL1mol·L-1 FeCl3溶液中通入SO2气体,溶液立即变为红棕色。微热3 min,溶液颜色变为浅绿色。 |
步骤③ | 往5mL重新配制的1mol·L-1 FeCl3溶液(用浓盐酸酸化)中通入SO2气体,溶液立即变为红棕色。几分钟后,发现溶液颜色变成浅绿色。 |
用铁氰化钾溶液检验步骤②和步骤③所得溶液中的Fe2+,其现象为_______________。
(4)综合上述实验探究过程,可以获得的实验结论:
I.SO2与FeCl3溶液反应生成红棕色中间产物Fe(HSO3)2+离子;
II.红棕色中间产物转变成浅绿色溶液是一个较慢的过程;
III._________________________________。