【題目】電浮選凝聚法是工業(yè)上采用的一種污水處理方法：保持污水的pH在5.0～6.0，

通過電解生成Fe(OH)3沉淀。Fe(OH)3有吸附性，可吸附污物而沉積下來，具有凈化水的作用。陰極產(chǎn)生的氣泡把污水中懸浮物帶到水面形成浮渣層，棄去浮渣層，即起到了浮選凈化的作用。某科研小組用電浮選凝聚法處理污水，設(shè)計的裝置示意圖如下圖所示。

（1）實(shí)驗時若污水中離子濃度較小，導(dǎo)電能力較差，產(chǎn)生氣泡速率緩慢，無法使懸浮物形成浮渣。此時，應(yīng)向污水中加入適量的________。

a．H2SO4　　　　　b．CH3CH2OH c．Na2SO4 d．NaOH

（2）電解過程中，電解池陽極發(fā)生了兩個電極反應(yīng)，其中一個為2H2O－4e－＝O2↑＋4H＋，則另一個電極反應(yīng)式為_____________________________。

（3）電解池溶液中得到Fe(OH)3沉淀的離子方程式為_____________________________。

（4）熔融鹽燃料電池以熔融碳酸鹽為電解質(zhì)，CH4為燃料，空氣為氧化劑，稀土金屬材料為電極。

①正極的電極反應(yīng)式為______________________________________；

②為了使該燃料電池長時間穩(wěn)定運(yùn)行，電池的電解質(zhì)組成應(yīng)保持穩(wěn)定。為此電池工作時必須有部分A物質(zhì)參加循環(huán)。則A物質(zhì)的化學(xué)式是___________。

（5）實(shí)驗過程中，若在陰極產(chǎn)生了44.8 L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體，則熔融鹽燃料電池消耗CH4（標(biāo)準(zhǔn)狀況）________L。

【答案】c Fe－2e－===Fe2＋ 4Fe2＋＋10H2O＋O2===4Fe(OH)3↓＋8H＋或4Fe2＋＋4H+＋O2===4Fe3+＋2H2O，F(xiàn)e3++3OH－===Fe(OH)3↓ O2＋2CO2＋4e－===2CO32-(或2O2＋4CO2＋8e－===4CO32-) CO2 11.2

【解析】

A裝置為電解池，B裝置為原電池裝置，原電池工作時，通入甲烷的一級為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，負(fù)極電極反應(yīng)是CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O，通入氧氣的一極為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，正極反應(yīng)為O2+2CO2+4e-=2CO32-，電解池中Fe為陽極，發(fā)生Fe-2e-=Fe2+，陰極的電極反應(yīng)為：2H++2e-=H2↑，二價鐵離子具有還原性，能被氧氣氧化到正三價，4Fe2++10H2O+O2=4Fe（OH）3↓+8H+。

（1）由題意可知，保持保持污水的pH在5.0～6.0之間，通過電解生成Fe（OH）3沉淀時，加入能使溶液導(dǎo)電能力增強(qiáng)的電解質(zhì)，必須是可溶于水的、顯中性的鹽，故選c，故答案為：c；

（2）燃料電池中通入空氣的電極是正極，通入甲烷的電極是負(fù)極，鐵與正極相連作陽極，活潑金屬電極做電解池的陽極時，電極本身失去電子，電極反應(yīng)式為Fe-2e-＝Fe2+，故答案為：Fe-2e-＝Fe2+；

（3）陽極鐵失去電子轉(zhuǎn)化為亞鐵離子，亞鐵離子具有還原性，能被氧氣氧化生成鐵離子，鐵離子與氫氧根離子結(jié)合生成氫氧化鐵紅褐色沉淀，反應(yīng)的離子方程式可表示為4Fe2++10H2O+O2＝4Fe（OH）3↓+8H+，故答案為：4Fe2++10H2O+O2＝4Fe（OH）3↓+8H+；

（4）①燃料電池中，正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，即一定是氧氣得電子的過程。由于電解質(zhì)是熔融碳酸鹽，因此正極電極反應(yīng)為O2+2CO2+4e-＝2CO32-，故答案為：O2+2CO2+4e-＝2CO32-；

②負(fù)極甲烷失去電子轉(zhuǎn)化為CO2，而正極需要消耗CO2，所以可以循環(huán)利用的物質(zhì)是CO2，故答案為：CO2；

（5）陰極電極反應(yīng)為2H++2e-＝H2↑，即44.8L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體是氫氣，物質(zhì)的量是2mol，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為4mol。根據(jù)電池的負(fù)極電極反應(yīng)CH4+4CO32--8e-＝5CO2+2H2O可知當(dāng)轉(zhuǎn)移4mol電子時，消耗CH40.5mol，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積V＝0.5mol×22.4L/mol＝11.2L，故答案為：11.2。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】N2分子在催化劑的作用下發(fā)生的一系列轉(zhuǎn)化如圖所示。下列敘述正確的是（ ）

A.在反應(yīng)過程中作催化劑

B.催化劑a表面發(fā)生了分解反應(yīng)和化合反應(yīng)

C.催化劑a、b增大了該歷程中的最大能壘（活化能）

D.催化劑b表面發(fā)生的反應(yīng)為：4NH3+5O24NO+6H2O

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】一定條件下，用Fe2O3、NiO或Cr2O3作催化劑對燃煤煙氣進(jìn)行回收，使SO2轉(zhuǎn)化生成S。催化劑不同，其他條件相同(濃度、溫度、壓強(qiáng))情況下， 相同時間內(nèi)SO2的轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)溫度的變化如下圖，下列說法不正確的是

A.不考慮催化劑價格因素，選擇Fe2O3作催化劑可以節(jié)約能源

B.選擇Fe2O3作催化劑，最適宜溫度為340 ℃左右

C.a 點(diǎn)后SO2的轉(zhuǎn)化率減小的原因可能是溫度升高催化劑活性降低了

D.其他條件相同的情況下，選擇Cr2O3作催化劑，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率最小

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】化學(xué)需氧量(chemical oxygen demand，簡稱COD)表示在強(qiáng)酸性條件下重鉻酸鉀氧化 1 L 污水中有機(jī)物所需的氧化劑的量，并換算成以氧氣為氧化劑時，1 L水樣所消耗O2的質(zhì)量(mg·L-1)計算。COD小，水質(zhì)好。某湖面出現(xiàn)赤潮，某化學(xué)興趣小組為測定其污染程度，用 1.176 g K2Cr2O7固體配制成 100 mL溶液，現(xiàn)取水樣20.00 mL，加入10.00 mL K2Cr2O7溶液，并加入適量酸和催化劑，加熱反應(yīng)2 h。多余的K2Cr2O7用0.100 0 mol·L-1Fe(NH4)2(SO4)2溶液進(jìn)行滴定，消耗Fe(NH4)2(SO4)2溶液的體積如下表所示。此時，發(fā)生的反應(yīng)是CrO72-+6Fe2＋+14H+=2Cr3＋+6Fe3++7H2O。(已知K2Cr2O7和有機(jī)物反應(yīng)時被還原為 Cr3+，K2Cr2O7的相對分子質(zhì)量為294)

序號

起始讀數(shù)/mL

終點(diǎn)讀數(shù)/mL

1

0.00

12.10

2

1.26

13.16

3

1.54

14.64

(1)K2Cr2O7溶液的物質(zhì)的量濃度為______mol·L-1。

(2)求該湖水的COD為______mg·L-1。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】下列實(shí)驗操作能達(dá)到實(shí)驗?zāi)康牡氖?/span>(　　)

A.用裝置甲分液時，兩層液體應(yīng)依次從下口放出

B.用裝置乙除去NO中混有的少量NO2時，應(yīng)將混合氣體從a管通入

C.中和滴定時，錐形瓶應(yīng)先用待測液潤洗2～3次

D.配制溶液時加水超過容量瓶的刻度線，應(yīng)立即用膠頭滴管吸出

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】如圖所示的電解裝置可實(shí)現(xiàn)低電位下高效催化還原CO2。下列說法不正確的是(　　)

A.a極連接外接電源的負(fù)極

B.電解過程中Na＋從右池移向左池

C.b極的電極反應(yīng)式為Cl－－2e－＋H2O=ClO－＋2H＋

D.外電路上每轉(zhuǎn)移1 mol電子，理論可催化還原標(biāo)況下CO2氣體11.2 L

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】某小組探究Na2SO3溶液和KIO3溶液的反應(yīng)。

實(shí)驗I：向某濃度的KIO3酸性溶液（過量）中加入Na2SO3溶液（含淀粉），一段時間（t秒）后，溶液突然變藍(lán)。

資料：IO3-在酸性溶液氧化I-，反應(yīng)為IO3- + 5I- + 6H+ = 3I2 + 3H2O

（1）溶液變藍(lán)，說明Na2SO3具有_________性。

（2）針對t秒前溶液未變藍(lán)，小組做出如下假設(shè)：

i．t秒前未生成I2，是由于反應(yīng)的活化能______（填“大”或“小”），反應(yīng)速率慢導(dǎo)致的。

ii．t秒前生成了I2，但由于存在Na2SO3，_____（用離子方程式表示），I2被消耗。

（3）下述實(shí)驗證實(shí)了假設(shè)ii合理。

實(shí)驗II：向?qū)嶒?/span>I的藍(lán)色溶液中加入_______，藍(lán)色迅速消失，后再次變藍(lán)。

（4）進(jìn)一步研究Na2SO3溶液和KIO3溶液反應(yīng)的過程，裝置如下。

實(shí)驗III：K閉合后，電流表的指針偏轉(zhuǎn)情況記錄如下表：

表盤

時間/min

0～t1

t2～t3

t4

偏轉(zhuǎn)

位置

右偏至Y

指針回到“0”處，又返至“X”處；如此周期性往復(fù)多次……

指針

歸零

① K閉合后，取b極區(qū)溶液加入鹽酸酸化的BaCl2溶液，現(xiàn)象是______。

② 0～t1時，從a極區(qū)取溶液于試管中，滴加淀粉溶液，溶液變藍(lán)；直接向a極區(qū)滴加淀粉溶液，溶液未變藍(lán)。判斷IO3- 在a極放電的產(chǎn)物是_______。

③ 結(jié)合反應(yīng)解釋t2～t3時指針回到“0”處的原因：________。

（5）綜合實(shí)驗I、II、III，下列說法正確的是_______。

A．對比實(shí)驗I、II，t秒后溶液變藍(lán)，I中SO32-被完全氧化

B．對比實(shí)驗I、III，t秒前IO3- 未發(fā)生反應(yīng)

C．實(shí)驗III中指針返回X處的原因，可能是I2氧化SO32-

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】2V L Fe2(SO4)3溶液中含有a g SO42—，取此溶液V L，用水稀釋至2V L，則稀釋后溶液中Fe3＋的物質(zhì)的量濃度為

A. mol·L－1B.mol·L－1C.mol·L－1D. mol·L－1

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】高錳酸鉀是一種用途廣泛的強(qiáng)氧化劑，實(shí)驗室制備高錳酸鉀所涉及的化學(xué)方程式如下：

MnO2熔融氧化：3MnO2+ KClO3+ 6KOH 3K2MnO4+ KCl+3H2O ；

K2MnO4歧化：3K2MnO4+ 2CO2＝2KMnO4+ MnO2↓+2K2CO3 。

已知K2MnO4溶液顯綠色。請回答下列問題：

(1)MnO2熔融氧化應(yīng)放在_______________中加熱（填儀器編號）。

①燒杯　②瓷坩堝　③蒸發(fā)皿　④鐵坩堝　

(2)在MnO2熔融氧化所得產(chǎn)物的熱浸取液中通入CO2氣體，使K2MnO4歧化的過程在如圖裝置中進(jìn)行，A、B、C、D、E為旋塞，F、G為氣囊，H為帶套管的玻璃棒。

①為了能充分利用CO2，裝置中使用了兩個氣囊。當(dāng)試管內(nèi)依次加入塊狀碳酸鈣和鹽酸后，關(guān)閉旋塞B、E，微開旋塞A， 打開旋塞C、D，往熱K2MnO4溶液中通入CO2氣體，未反應(yīng)的CO2被收集到氣囊F中。待氣囊F收集到較多氣體時，關(guān)閉旋塞__________，打開旋塞____________，輕輕擠壓氣囊F，使CO2氣體緩緩地壓入K2MnO4溶液中再次反應(yīng)，未反應(yīng)的CO2氣體又被收集在氣囊G中。然后將氣囊G中的氣體擠壓入氣囊F中，如此反復(fù)，直至K2MnO4完全反應(yīng)。

②檢驗K2MnO4歧化完全的實(shí)驗操作是_______________________________________。

(3)將三頸燒瓶中所得產(chǎn)物進(jìn)行抽濾，將濾液倒入蒸發(fā)皿中，蒸發(fā)濃縮至____________，自然冷卻結(jié)晶，抽濾，得到針狀的高錳酸鉀晶體。本實(shí)驗應(yīng)采用低溫烘干的方法來干燥產(chǎn)品，原因是________________。

(4)利用氧化還原滴定法進(jìn)行高錳酸鉀純度分析，原理為：2MnO4－+5C2O42+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O

現(xiàn)稱取制得的高錳酸鉀產(chǎn)品7.245g，配成500mL溶液，用移液管量取25.00 mL待測液，用0.1000 mol·L－1草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液液進(jìn)行滴定，終點(diǎn)時消耗標(biāo)準(zhǔn)液體積為50.00mL（不考慮雜質(zhì)的反應(yīng)），則高錳酸鉀產(chǎn)品的純度為_________（保留4位有效數(shù)字，已知M(KMnO4)=158g·mol－1）。若移液管用蒸餾水洗凈后沒有用待測液潤洗或烘干，則測定結(jié)果將_________。（填“偏大”、“偏小”、“不變”）

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