(15分)用FeCl3酸性溶液脱除H2S后的废液,通过控制电压电解得以再生。某同学使用石墨电极,在不同电压(x)下电解pH=1的0.1mol/LFeCl2溶液,
题型:不详难度:来源:
(15分)用FeCl3酸性溶液脱除H2S后的废液,通过控制电压电解得以再生。某同学使用石墨电极,在不同电压(x)下电解pH=1的0.1mol/LFeCl2溶液,研究废液再生机理。记录如下(a、b、c代表电压值:)
序号
| 电压/V
| 阳极现象
| 检验阳极产物
| I
| x≥a
| 电极附近出现黄色,有气泡产生
| 有Fe3+、有Cl2
| II
| a>x≥b
| 电极附近出现黄色,无气泡产生
| 有Fe3+、无Cl2
| III
| b>x>0
| 无明显变化
| 无Fe3+、无Cl2
| (1)用KSCN溶液检验出Fe3+的现象是_______。 (2)I中,Fe2+产生的原因可能是Cl-在阳极放电,生成的Cl2将Fe2+氧化。写出有关反应的方程式_____。 (3)由II推测,Fe3+产生的原因还可能是Fe2+在阳极放电,原因是Fe2+具有_____性。 (4)II中虽未检测出Cl2,但Cl-在阳极是否放电仍需进一步验证。电解pH=1的NaCl溶液做对照实验,记录如下:
序号
| 电压/V
| 阳极现象
| 检验阳极产物
| IV
| a>x≥c
| 无明显变化
| 有Cl2
| V
| c>x≥b
| 无明显变化
| 无Cl2
| ①NaCl溶液的浓度是________mol/L。 ②IV中检测Cl2的实验方法:____________________。 ③与II对比,得出的结论(写出两点):___________________。 |
答案
(1)溶液变为血红色 (2)2Cl--2e-=Cl2↑;2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-; (3)还原 (4)①0.2②取少量阳极附近的溶液,滴在淀粉KI试纸上,试纸变蓝 ③通过控制电压,证实了产生Fe3+的两种原因都成立;通过控制电压,验证了Fe2+先于Cl-放电 |
解析
试题分析:(1)铁离子与KSCN反应生成血红色络合物,故现象为溶液变为血红色; (2)Cl-在阳极放电,电解反应式为2Cl--2e-=Cl2↑,生成的氯气氧化Fe2+为Fe3+,方程式为:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-; (3)因为阳极产物无Cl2,又Fe2+具有还原性,故也可能是Fe2+在阳极放电,被氧化为Fe3+; (4)①因为为对比实验,故Cl-浓度应与电解FeCl2的相同,即为0.1mol/L ×2=0.2mol/L; ②检测氯气可以用淀粉碘化钾试纸,可取少量阳极附近的溶液,滴在淀粉KI试纸上,若试纸变蓝色,则说明有氯气存在; ③与II对比可知,IV中电解氯化亚铁时,电压较大a>x≥c时,氯离子放电产生氯气,即说明Fe3+可能是由氯气氧化亚铁离子得到;电压较小c>x≥b时,氯离子不放电,即还原性Fe2+>Cl-,同时也说明了铁离子也可能是由亚铁离子直接放电得到的。故结论为:①通过控制电压,证实了产生Fe3+的两种原因都成立;②通过控制电压,验证了Fe2+先于Cl-放电。 |
举一反三
等质量的下列物质与足量稀硝酸反应,放出NO物质的量最多的是A.FeO | B.Fe2O3 | C.FeSO4 | D.Fe3O4 |
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用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜,所得的溶液中加入铁粉。对加入铁粉充分反应后的溶液分析合理的是A.若无固体剩余,则溶液中一定有Fe3+ | B.若有固体存在,则溶液中一定有Fe2+ | C.若溶液中有Cu2+,则一定没有固体析出 | D.若溶液中有Fe2+,则一定有Cu析出 |
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分某研究小组为了探究一种无机矿物质X(仅含四种元素)的组成和性质,设计并完成如下实验:
另取10.80gX在惰性气流中加热至完全分解,得到6.40g固体1.请回答如下问题: (1)画出白色沉淀1中金属元素的原子结构示意图_______,写出气体甲的电子式_______。 (2)X的化学式是______,在惰性气流中加热X至完全分解的化学反应方程式为_______。 (3)白色沉淀2在空气中变成红褐色沉淀的原因是_______(用化学反应方程式表示)。 (4)一定条件下,气体甲鱼固体1中的某种成分可能发生氧化还原反应,写出一个可能的化学反应方程式_______,并设计实验方案验证该反应的产物_______。 |
绿矾(FeSO4·7H2O)硫酸法生产一种稀有金属产品过程中产出的副产品,产品外观为淡绿色或淡黄绿色结晶固体。加入适量可调节碱性水中的pH,与水中悬浮物有机结合,并加速沉淀,主要应用于水质净化和工业废水处理,同时具有***菌作用。 (1)98% 1.84 g/cm3的浓硫酸在稀释过程中,密度下降,当稀释至50%时,密度为1.4g/cm3,50%的硫酸物质的量浓度为 (保留两位小数),50%的硫酸与30%的硫酸等体积混合,混合酸的浓度为 (填>、<、=")40%" 。 (2)实际生产用20%发烟硫酸(100克发烟硫酸含SO3 20克)配制稀硫酸,若用SO3·nH2O表示20%的发烟硫酸,则n=____________(保留两位小数)。 (3)绿矾在空气中容易被部分氧化为硫酸铁,现取7.32克晶体溶于稀盐酸后,加入足量的BaCl2溶液,过滤得沉淀9.32克;再通入112mL(标准状况)氯气恰好将Fe2+完全氧化,推测晶体的化学式为 。 (4)硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O](俗称莫尔盐),较绿矾稳定,在分析化学中常用来配制Fe2+的标准溶液,用此Fe2+的标准溶液可以测定剩余稀硝酸的量。现取8.64克Cu2S和CuS的混合物用200 mL 2 mol/L稀硝酸溶液处理,发生反应如下: 10NO3-+3Cu2S+16H+=6Cu2++10NO↑+3SO42-+8H2O 8NO3-+3CuS+8H+=3Cu2++3 SO42-+8NO↑+ 4H2O 剩余的稀硝酸恰好与V mL 2 mol/L (NH4)2Fe(SO4)2溶液完全反应。 已知:NO3-+3Fe2++4H+= NO↑+3Fe3++2H2O ① V值范围 ; ② 若V=48,试计算混合物中CuS的质量分数 (保留两位小数)。 |
100毫升含HNO3、H2SO4的稀溶液中,加入9.6克铜充分反应,铜全溶,产生2.24升NO(标准状况)。同体积的混合酸恰好与250毫升2mol/L的NaOH完全中和。 计算原混合酸中HNO3的物质的量浓度的取值范围_________________________ H2SO4的物质的量浓度的取值范围_______________________。 |
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