题目内容

7．铁、铜是生活生产中常见的两种金属，其单质和化合物应用广泛．

（1）FeCl3具有净水作用，其原理是（用离子方程式表示）Fe3++3H2O?Fe（OH）3+3H+．
（2）如图1所示原电池正极的电极反应式为Fe3++e-=Fe2+．
（3）利用如图2装置，可以模拟铁的电化学防护．若X为锌，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于M处．若X为碳棒，开关K置于N处，该电化学防护法称为外加电源的阴极保护法．
（4）以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜（含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质）的电解精炼，下列说法正确的是bd（填正确选项的字母代号）．
a．电能全部转化为化学能       
b．粗铜接电源正极，发生氧化反应
c．溶液中Cu2+向阳极移动      
d．利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属e．电解前后，溶液中Cu2+的浓度不变
（5）高铁酸钾（K2FeO4）是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料．Fe（OH）3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4，其反应的离子方程式为Fe（OH）3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O．与MnO2-Zn电池类似，K2FeO4-Zn也可以组成碱性电池，K2FeO4在电池中作为正极材料，其电极反应式为FeO42-+3e-+4H2O=Fe（OH）3+5OH-．

分析 （1）FeCl3可水解生成具有吸附性的氢氧化铁胶体；
（2）原电池工作时，氯化铁被还原，为原电池正极；
（3）若X为锌，开关K置于M处，为原电池，Zn为负极被腐蚀，Fe为正极被保护，若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，Fe连接电源的负极，为电解池；
（4）铜的精炼时，粗铜为阳极，纯铜为阴极；
（5）用Fe（OH）3与KClO在强碱性条件下反应制取K2FeO4，反应的离子方程式为：Fe（OH）3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O；
K2FeO4-Zn也可以组成碱性电池，K2FeO4在电池中作为正极材料，负极为锌失电子发生氧化反应，电极反应Zn-2e-+2OH-=Zn（OH）2；由产物和电子守恒可知正极反应：FeO42-+3e-+4H2O=Fe（OH）3+5OH-．

解答 解：（1）FeCl3可水解生成具有吸附性的氢氧化铁胶体，离子方程式为Fe3++3H2O?Fe（OH）3+3H+，故答案为：Fe3++3H2O?Fe（OH）3+3H+；
（2）原电池工作时，正极上氯化铁被还原，电极方程式为Fe3++e-=Fe2+，故答案为：Fe3++e-=Fe2+；
（3）若X为锌，开关K置于M处，为原电池，Zn为负极被腐蚀，Fe为正极被保护，该电化学防护法称为牺牲阳极的阴极保护法，若X为碳棒，开关K置于N处，该电化学防护法称为外加电源的阴极保护法，
故答案为：M；外加电源的阴极保护法；
（4）电解精炼铜时利用了电解原理，电能转化为化学能，也有少量转化为热能．电解精炼时粗铜做阳极，发生氧化反应，精铜做阴极，阴极上发生还原反应．电解时，溶液中的阳离子向阴极移动，在阴极上得电子．粗铜中的不活泼金属不能失电子，以阳极泥的形式沉积在阳极附近，溶液铜离子浓度减小，此题应选b、d；
故答案为：bd；
（5）用Fe（OH）3与KClO在强碱性条件下反应制取K2FeO4，反应的离子方程式为：Fe（OH）3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O，K2FeO4-Zn也可以组成碱性电池，K2FeO4在电池中作为正极材料，负极为锌失电子发生氧化反应，电极反应Zn-2e-+2OH-=Zn（OH）2；由产物和电子守恒可知正极反应：FeO42-+3e-+4H2O=Fe（OH）3+5OH-．故答案为：Fe（OH）3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O；FeO42-+3e-+4H2O=Fe（OH）3+5OH-．

点评 本题综合考查电解池和原电池知识，注意把握电化学工作原理，为高考常见题型，侧重于学生的分析能力的考查，有利于培养学生的良好的科学素养，难度中等．

练习册系列答案
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