Question

【題目】某反應(yīng)中反應(yīng)物與生成物有：FeCl2、FeCl3、CuCl2、Cu。

（1）將上述反應(yīng)設(shè)計(jì)成的原電池如圖甲所示，請回答下列問題：

①圖中X溶液是 ；②Cu電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為 ；

③原電池工作時，鹽橋中的 離子(填“K+”或“Cl—”)不斷進(jìn)入X溶液中。

（2）將上述反應(yīng)設(shè)計(jì)成的電解池如圖乙所示，乙燒杯中金屬陽離子的物質(zhì)的量與電子轉(zhuǎn)移的物質(zhì)的量的變化關(guān)系如圖丙，請回答下列問題：

①M(fèi)是 極；②圖丙中的②線是 離子的變化。

③當(dāng)電子轉(zhuǎn)移為2mol時，向乙燒杯中加入 L 5mol·L-1NaOH溶液才能使所有的金屬陽離子沉淀完全。

（3）鐵的重要化合物高鐵酸鈉(Na2FeO4)是一種新型飲用水消毒劑，具有很多優(yōu)點(diǎn)。

①高鐵酸鈉生產(chǎn)方法之一是電解法，其原理為Fe＋2NaOH＋2H2ONa2FeO4＋3H2↑，則電解時陽極的電極反應(yīng)式是 。

②高鐵酸鈉生產(chǎn)方法之二是在強(qiáng)堿性介質(zhì)中用NaClO氧化Fe(OH)3生成高鐵酸鈉、氯化鈉和水，該反應(yīng)的離子方程式為 。

③Na2FeO4能消毒、凈水的原因 。

Answer 1

【答案】（1）①FeCl3 ； ②Cu-2e-＝Cu2+ ； ③K＋

（2）①負(fù)；②Fe2＋(或者FeCl2)；③2.8

（3）①Fe＋8OH――6e－＝FeO42-＋4H2O

②2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－＝2FeO42-＋3Cl－＋5H2O；

③高價(jià)鐵具有氧化性，能殺菌消毒，生成的Fe3+水解形成膠體，具有吸附懸浮物的凈水作用。

【解析】

試題分析：（1）①據(jù)反應(yīng)物和生成物可以確定該反應(yīng)為2FeCl3+Cu═2FeCl2+CuCl2，所以X為FeCl3溶液，故答案為：FeCl3；

②Cu做負(fù)極，Cu電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為Cu-2e-＝Cu2+，故答案為：Cu-2e-＝Cu2+；

③Cu做負(fù)極，石墨作正極，鹽橋中陽離子向正極移動，則K+不斷移向正極即進(jìn)入X溶液中，故答案為：K+；

（2）①根據(jù)丙圖可知溶液中有三種金屬陽離子，而根據(jù)X的成分可知X中只有兩種金屬陽離子，說明在電解過程中還有Cu2+生成，因此Cu做陽極，石墨做陰極，則M為負(fù)極，N為正極；故答案為：負(fù)；

②在電解過程中有Cu2+生成，則Cu2+的物質(zhì)的量從零逐漸增大，所以③為Cu2+，由圖可知，①表示的金屬離子的物質(zhì)的量正極減少，則為Fe3+，所以②為Fe2+，故答案為：Fe2+；

③當(dāng)電子轉(zhuǎn)移為2mol時，溶液中有Fe3+ 2mol，Fe2+ 3mol，Cu2+為1mol，所以需要加入NaOH溶液14mol，所以NaOH溶液等體積為=2.8L，故答案為：2.8；

（3）①電解時陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)方程式為Fe+8OH—6e-═FeO42-+4H2O，故答案為：Fe+8OH—6e-═FeO42-+4H2O；

②NaClO氧化Fe(OH)3的反應(yīng)方程式為2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-═2FeO42-+3Cl-+5H2O，故答案為：2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-═2FeO42-+3Cl-+5H2O；

③高價(jià)鐵具有氧化性，能殺菌消毒，生成的Fe3+水解形成膠體，具有吸附懸浮物的凈水作用，故答案為：高價(jià)鐵具有氧化性，能殺菌消毒，生成的Fe3+水解形成膠體，具有吸附懸浮物的凈水作用。