Question

【题目】（1）铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式___。腐蚀铜板后的混合溶液中，若Cu2+、Fe3+和Fe2+的浓度均为0.10mol/L，请参照下表给出的数据和药品，简述除去CuCl2溶液中Fe3+和Fe2+的实验步骤___。

	氢氧化物开始沉淀时的pH	氢氧化物沉淀完全时的pH
Fe3+ Fe2+ Cu2+	1.9 7.0 4.7	3.2 9.0 6.7
提供的药品：Cl2 浓H2SO4 NaOH溶液 CuO Cu

（2）间接电化学法可对大气污染物NO进行无害化处理，其工作原理如图所示，质子膜允许H+和H2O通过。电极Ⅰ为___极，电极反应式为___，吸收塔中的反应为____，每处理1molNO，可同时得到___gO2。

（3）“重油-氧气-熔融碳酸钠”燃料电池装置如图所示。下列说法错误的是（______）

A.O2在b极得电子，最终被还原为CO32-

B.放电过程中，电子由电极a经导线流向电极b

C.该电池工作时，CO32-经“交换膜2”移向b极

D.H2参与的电极反应为H2-2e-+CO32-=H2O+CO2

Answer 1

【答案】2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ ①通入足量氯气将Fe2+氧化成Fe3+；②加入CuO调节溶液的pH至3.2﹣4.7；③过滤（除去Fe（OH）3） 阴 2HSO3-+2e-+2H+═S2O42-+2H2O 2NO+2S2O42-++2H2O=N2+4HSO3- 16 C

【解析】

(1)Fe3+有强氧化性，能把金属铜氧化成铜离子；先将Fe2+转化成Fe3+；再根据图表条件溶液的pH值，三价铁离子沉淀完全后，进行过滤即可；

(2)电极I为阴极，则电极Ⅱ为阳极，电解池中阳离子向阴极移动，HSO3-在电极I上转化未S2O42-，过程中S的化合价降低，得到电子发生还原反应，则电极I为阴极；吸收塔中通入NO和S2O42-离子反应，生成N2和HSO3-，据此写出反应方程式；处理NO时，产生HSO3-进入电解池，O2逸出电解池，S2O42-流出电解池，据此计算电解池的质量变化；

(3)燃料电池通O2的极为正极，发生还原反应，燃料在负极发生氧化反应；原电池工作时电子沿导线流向正极，电池内部阴离子向负极移动。

(1)Fe3+有强氧化性，能把金属铜氧化成铜离子，自身被还原成 Fe2+，反应方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；根据图表知，Fe3+沉淀需要的PH值较小，与铜离子沉淀时的PH值相差较大，所以首先将二价铁离子转化为三价铁离子，选取的试剂不能引进新的杂质离子，所以选取氯气 作氧化剂；然后加热氧化铜除去氯气溶解生成的盐酸，在PH值3.2时三价铁离子完全沉淀，PH值4.7时铜离子开始沉淀，所以调节溶液的PH值至3.2-4.7；然后通过过滤除去生成的沉淀；

(2)HSO3-在电极I上转化未S2O42-，过程中S的化合价降低，得到电子发生还原反应，则电极I为阴极，电极反应为：2HSO3-+2e-+2H+═S2O42-+2H2O；吸收塔中通入NO和S2O42-离子反应，生成N2和HSO3-，所以反应方程式为：2NO+2S2O42-+2H2O=N2+4HSO3-；电极Ⅱ为阳极，H2O在电极Ⅱ上被转化为O2，发生电极反应：2H2O-4e-═O2↑+4H+，每处理1molNO，则转移电子数为1mol×2=2mol，根据电子转移守恒，则产生O2的物质的量为2mol×=0.5mol，质量为0.5mol×32g/mol=16g；

(3)A．氧气一极为正极，发生还原反应，所以O2在b极得电子，最终被还原为CO32-，故A正确；

B．原电池中电子沿导线流向正极，所以放电过程中，电子由电极a经导线流向电极b，故B正确；

C．原电池中阴离子向负极移动，所以CO32-经“交换膜2”移向a极，故C错误；

D．负极氢气发生氧化反应，电极反应式：H2-2e-+CO32-═H2O+CO2，故D正确；

故答案为C。