Question

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)回答下列問題：

①圖中X溶液是 ；

②石墨電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為 ；

③原電池工作時(shí)，鹽橋中的 (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)回答下列問題：

①M(fèi)是 極； ②圖丙中的②線是 的變化。

③當(dāng)電子轉(zhuǎn)移為2 mol時(shí)，向乙燒杯中加入 L 5 mol·L－1 NaOH溶液才能使Cu2+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(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 。

 

Answer 1

(1) ①FeCl3、FeCl2 ②Fe3++e-＝Fe2+ 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

【解析】

試題分析：（1）①該反應(yīng)應(yīng)該是Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2，其中銅是還原劑作負(fù)極，正極是氯化鐵得到電子被還原為氯化亞鐵，所以裝置中X應(yīng)該是FeCl3、FeCl2。

②石墨是正極，鐵離子得到電子，電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為Fe3++e-＝Fe2+。

③原電池中較活潑的金屬是負(fù)極，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)。電子經(jīng)導(dǎo)線傳遞到正極，所以溶液中的陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，正極得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，因此該原電池工作時(shí)，鹽橋中的K＋不斷進(jìn)入X溶液中。

（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，說明在電解過程中還有Cu2+生成，因此Cu做陽(yáng)極，石墨做陰極，所以M為負(fù)極，N為正極。

②根據(jù)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量和金屬陽(yáng)離子的物質(zhì)的量的變化，可知①為Fe3+，②為Fe2+，③為Cu2+。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，因此NaOH溶液等體積為14mol÷5mol/L＝2.8L。

（3）①電解時(shí)陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)方程式為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。

考點(diǎn)：考查電化學(xué)原理以及氧化還原反應(yīng)的應(yīng)用