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【题目】钴、镍与铁是同族元素,它们的单质及化合物的性质有很多相似之处。

1为了比较FeCoCu三种金属的活动性,某实验小组设计如下甲、乙、丙三个实验装置。丙装置中XY均为石墨电极。反应一段时间后,可观察到甲装置中Co电极附近产生气泡,丙装置中X极附近溶液变红。

①甲池Fe电极反应式为_________。由现象可知三种金属的活动性由强到弱的顺序是__________(填元素符号)

②写出丙装置中反应的离子方程式____________________

2Na2FeO4具有广泛用途,可通过电解法制取得到,工作原理图丁所示。通电后,铁电极附近生成紫红色的FeO42,镍电极有气泡产生。已知: Na2FeO4只在强碱性条件下稳定,易被H2还原。

Fe电极反应式为________

②电解过程中,须将阴极产生的气体及时排出,其原因是_______________

③当阴极产生112mL(标准状况)的气体时,通过阴离子交换膜的离子有_______mol

【答案】Fe-2e-=Fe2+ Fe>Co>Cu 2Cl-2H2O2OH-H2Cl2 Fe - 6e- + 8OH = FeO42 + 4H2O 阴极产生H2,防止Na2FeO4H2反应使产率降低 0.01

【解析】

甲装置中Co电极附近产生气泡,说明Co为正极,Fe为负极,其电极反应式为Fe-2e= Fe2+,金属活动性为Fe>Co,丙装置中X极附近溶液变红,说明X处有大量氢氧根,此处氢离子消耗,X为阴极,Co为负极,Cu为正极,因此三种金属的活动性由强到弱的顺序是Fe>Co>Cu

丙装置为电解食盐水,其反应的离子方程式2Cl2H2O2OHH2Cl2

①Fe在阳极反应生成高铁酸根,其电极反应式为Fe - 6e+ 8OH= FeO42 + 4H2O

电解过程中,须将阴极产生的气体及时排出,根据已知信息Na2FeO4易被H2还原。

当阴极产生112mL(标准状况)的气体即0.005mol氢气。

H2 ~ 2OH

1mol 2mol

0.005mol xmol

1mol0.005mol = 2molxmol

解得x = 0.01mol,即有0.01mol氢氧根离子生成,要使溶液呈电中性,则需要0.01molOH-通过阴离子交换膜。

甲装置中Co电极附近产生气泡,说明Co为正极,Fe为负极,其电极反应式为Fe-2e= Fe2+,金属活动性为Fe>Co,丙装置中X极附近溶液变红,说明X处有大量氢氧根,此处氢离子消耗,X为阴极,Co为负极,Cu为正极,因此三种金属的活动性由强到弱的顺序是Fe>Co>Cu,故答案为:Fe-2e= Fe2+Fe>Co>Cu

丙装置为电解食盐水,其反应的离子方程式2Cl2H2O2OHH2Cl2,故答案为:2Cl2H2O2OHH2Cl2

①Fe在阳极反应生成高铁酸根,其电极反应式为Fe - 6e+ 8OH= FeO42 + 4H2O,故答案为:Fe - 6e+ 8OH= FeO42 + 4H2O

电解过程中,须将阴极产生的气体及时排出,阴极是水电离的H+放电产生H2,根据已知信息Na2FeO4易被H2还原,故答案为:阴极产生H2,防止Na2FeO4H2反应使产率降低。

当阴极产生112mL(标准状况)的气体即0.005mol氢气。

H2 ~ 2OH

1mol 2mol

0.005mol xmol

1mol0.005mol = 2molxmol

解得x = 0.01mol,即有0.01mol氢氧根离子生成,要使溶液呈电中性,则需要0.01molOH-通过阴离子交换膜,故答案为:0.01

练习册系列答案
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【题目】下列表示化学过程的化学用语书写正确的是

A.用中和热表示氢氧化钠和醋酸的稀溶液反应的热化学方程式为:H(aq)OH(aq)=H2O(l) H=57.3kJ·mol1

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【题目】25℃时,电离平衡常数如下表,下列说法错误的是

化学式

CH3COOH

H2CO3

HClO

电离平衡常数

1.8×105

K1 4.3×107

K2 5.6×1011

3.0×108

A.离子结合质子的能力由大到小的顺序是:CO32- > ClO- > HCO3- > CH3COO-

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选项

X

Y

Z

箭头上所标数字的反应条件

A

SiO2

Na2SiO3

H2SiO3

①与Na2CO3熔融

B

NaCl

NaHCO3

Na2CO3

②加热

C

N2

NO2

HNO3

③加热

D

C

CO

CO2

④灼热炭粉

A. A B. B C. C D. D

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【题目】某课外活动小组用如图装置进行实验,试回答下列问题。

(1)若开始时开关Ka连接,则B极的电极反应式为_____________

(2)若开始时开关Kb连接,总反应的离子方程式为_______。有关上述(2)实验,下列说法正确的是(填序号)____________

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①该电解槽的阳极反应式为:_________________

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【题目】常温下,现有氨水和盐酸两溶液。回答以下问题:

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4)用0.1000mol/L HCl溶液滴定未知浓度的NaOH溶液,重复三次的实验数据如下所示

序号

0.100mol/L HCl溶液体积/mL

待测NaOH溶液体积/mL

1

27.83

25.00

2

26.53

25.00

3

27.85

25.00

该滴定可以使用的指示剂是__________;达到滴定终点时的现象是____________________

待测NaOH溶液的物质的量浓度为_____________mol/L。(保留四位有效数字)

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