题目内容
【题目】工业上采用的一种污水处理方法如下:保持污水的pH在5.0~6.0之间,通过电解生成Fe(OH)3。Fe(OH)3具有吸附性,可吸附污物而沉积下来,有净化水的作用。某科研小组用该原理处理污水,设计的装置如图所示。下列说法正确的是
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A.为了增加污水的导电能力,应向污水中加入适量的H2SO4溶液
B.为了使燃料电池乙长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定,电池工作时,循环的物质A为CO2
C.甲装置中Fe电极的反应为Fe-3e-=Fe3+
D.当乙装置中有1.6 g CH4参加反应时,C电极理论上生成气体的体积在标准状况下为4.48 L
【答案】B
【解析】
甲装置为电解池,乙装置为原电池,原电池工作时,通入甲烷的一极为负极,发生氧化反应,负极电极反应是CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O,通入氧气的一极为正极,发生还原反应,正极反应为O2+2CO2+4e-=2CO32-,在电解池中,Fe电极为阳极,发生反应:Fe-2e-=Fe2+,C电极为阴极,阴极的电极反应为:2H++2e-=H2↑,二价铁离子具有还原性,能被氧气氧化到正三价,4Fe2++10H2O+O2=4Fe(OH)3↓+8H+,以此解答该题。
A. 保持污水的pH在5.0~6.0之间,通过电解生成Fe(OH)3沉淀时,为使导电能力增强可加入可溶于水的、显中性的盐,因为加入硫酸不能生成Fe(OH)3沉淀,A错误;
B. 电池是以熔融碳酸盐为电解质,负极反应式为:CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O,正极反应为O2+2CO2+4e-=2CO32-,可以循环利用的物质A是CO2,B正确;
C. 电解池中Fe为阳极,发生Fe-2e-=Fe2+,C错误;
D. 当乙装置中有1.6 g CH4参加反应时,1.6 g甲烷的物质的量是0.1mol,根据电极反应式CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O可知:0.1 mol甲烷参加反应时,有0.8 mol电子转移,阴极C电极的电极反应为:2H++2e-=H2↑,则根据同一闭合回路中电子转移数目相等,可知C电极上理论上生成气体在标准状况下V(H2)=0.4 mol×22.4 L/mol=8.96 L,D错误;
故合理选项是B。
【题目】毒重石的主要成分为BaCO3(含Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质)。实验室利用毒重石制备BaCl2·2H2O的流程如图:
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(1)毒重石用盐酸浸取前需充分研磨,目的是__。
(2)加入NH3·H2O调pH=8可除去__(填离子符号),滤渣Ⅱ中含__(填化学式)。加入H2C2O4时应避免过量,原因是__。
已知:Ksp(BaC2O4)=1.6×10-7,Ksp(CaC2O4)=2.3×10-9
Ca2+ | Mg2+ | Fe3+ | |
开始沉淀时的pH | 11.9 | 9.1 | 1.9 |
完全沉淀时的pH | 13.9 | 11.1 | 3.2 |
(3)利用间接酸碱滴定法可测定Ba2+的含量,实验分两步进行。
已知:2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O
Ba2++CrO42-=BaCrO4↓
步骤Ⅰ:移取xmL一定浓度的Na2CrO4溶液于锥形瓶中,加入酸碱指示剂,用bmol·L-1盐酸标准液滴定至终点,测得滴加盐酸的体积为V0mL。
步骤Ⅱ:移取ymLBaCl2溶液于锥形瓶中,加入xmL与步骤Ⅰ相同浓度的Na2CrO4溶液,待Ba2+完全沉淀后,再加入酸碱指示剂,用bmol·L-1盐酸标准液滴定至终点,测得滴加盐酸的体积为V1mL。
滴加盐酸标准液时应使用酸式滴定管,“0”刻度位于滴定管的__(填“上方”或“下方”)。BaCl2溶液的浓度为__mol·L-1。若步骤Ⅱ中滴加盐酸时有少量待测液溅出,Ba2+浓度测量值将__(填“偏大”或“偏小”)。