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(qǐng)回答下列問(wèn)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(shí)，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(yáng)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(qǐng)回答下列問(wèn)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(shí)，向乙燒杯中加入L 5molL﹣1NaOH溶液才能使所有的金屬陽(yáng)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+2H2O Na2FeO4+3H2↑，則電解時(shí)陽(yáng)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）FeCl3；Cu﹣2e﹣=Cu2+；K+
（2）負(fù)；Fe2+；2.8
（3）Fe+8OH﹣﹣6e﹣=FeO42﹣+4H2O；2Fe（OH）3+3ClO﹣+4OH﹣=2FeO42﹣+3Cl﹣+5H2O；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】解：（1）①據(jù)反應(yīng)物和生成物可以確定甲中反應(yīng)為2FeCl3+Cu═2FeCl2+CuCl2 ， 則X為FeCl3 ， 所以答案是：FeCl3； ②銅作負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為Cu﹣2e﹣=Cu2+ ， 所以答案是：Cu﹣2e﹣=Cu2+；③Cu做負(fù)極，石墨作正極，鹽橋中陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，則K+不斷移向正極即進(jìn)入X溶液中，所以答案是：K+； （2）①根據(jù)丙圖可知溶液中有三種金屬陽(yáng)離子，而根據(jù)X的成分可知X中只有兩種金屬陽(yáng)離子，說(shuō)明在電解過(guò)程中還有Cu2+生成，因此Cu做陽(yáng)極，石墨做陰極，則M為負(fù)極，N為正極，所以答案是：負(fù)；②在電解過(guò)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+ ， 所以答案是：Fe2+； ③當(dāng)電子轉(zhuǎn)移為2mol時(shí)，溶液中有Fe3+ 2mol，F(xiàn)e2+ 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，所以答案是：2.8；（3）①用鐵做陽(yáng)極電解氫氧化鈉制備鐵酸鈉，電解時(shí)鐵失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)結(jié)合氫氧根離子生成鐵酸跟離子和水，電極反應(yīng)式為：Fe+8OH﹣﹣6e﹣=FeO42﹣+4H2O，所以答案是：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，所以答案是：2Fe（OH）3+3ClO﹣+4OH﹣═2FeO42﹣+3Cl﹣+5H2O；③Na2FeO4能消毒、凈水的原因是高價(jià)鐵具有氧化性，能消毒殺菌，生成Fe3+形成膠體，具有吸附懸浮物的凈水的作用；所以答案是：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；