练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
    （2013?泰安三模）铁是地壳中含量第二的金属元素，其单质、合金化合物在生产生活中的应用广泛．
    （一）工业废水中有一定量的Cr2
    O
    2-
    7
    和Cr
    O
    2-
    4
    ，它们会对人类及生态系统产生很大的危害，必须进行处理．常用的处理方法是电解法，该法用Fe作电极电解含Cr2
    O
    2-
    7
    的酸性废水，随着电解的进行，阴极附近溶液pH升高，产生Cr（OH）3沉淀．
    （1）用Fe作电极的目的是
    提供还原剂Fe2+
    提供还原剂Fe2+
    ．
    （2）阴极附近溶液pH升高的原因是
    2H+-2e-═H2↑
    2H+-2e-═H2↑
    （用电极反应式解释）；溶液中同时生成的沉淀还有
    Fe（OH）3
    Fe（OH）3
    ．
    （二）氮化铁磁粉是一种磁记录材料，利用氨气在400℃以上分解得到的氮原子渗透到高纯铁粉中可制备氮化铁．制备高纯铁涉及的主要生产流程如图所示：

    已知：①某赤铁矿石含60.0%Fe2O3、3.6%FeO，还含有Al2O3、MnO2、CuO等．
    ②部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH：
    沉淀物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 Cu（OH）2
    pH 5.2 3.2 9.7 6.7
    （3）步骤②中加双氧水的目的是
    将Fe2+氧化为Fe3+
    将Fe2+氧化为Fe3+
    ，pH控制在3.4的作用是
    铁离子完全转化为沉淀，而其他离子不沉淀
    铁离子完全转化为沉淀，而其他离子不沉淀
    ；已知25℃时，Ksp[Cu(OH)2]=2.0×10-20，该温度下反应：Cu2++2H2O?Cu（OH）2+2H+的平衡常数K=
    5.0×10-9
    5.0×10-9
    ．
    （4）如何判断步骤③中沉淀是否洗涤干净？
    取少量最后一次的洗涤液于试管中，滴加氯化钡溶液，若有白色沉淀生成，则表明沉淀没有洗净，若无沉淀生成，则表明已洗净
    取少量最后一次的洗涤液于试管中，滴加氯化钡溶液，若有白色沉淀生成，则表明沉淀没有洗净，若无沉淀生成，则表明已洗净
    ．
    分析：（一）用Fe作电极电解含Cr2
    O
    2-
    7
    的酸性废水，随着电解的进行，阴极附近溶液pH升高，产生Cr（OH）3沉淀．
    （1）Fe在阳极上失去电子生成亚铁离子，具有还原性；
    （2）阴极发生氢离子放电生成氢气，同时生成氢氧根离子，与金属阳离子结合生成不溶性碱；
    （二）（3）步骤②中利用双氧水的氧化性，pH控制在3.4可使铁离子完全转化为沉淀，25℃时，c（Cu2+）×c（OH-）2=2.0×10-20，Cu2++2H2O?Cu（OH）2+2H+的平衡常数K=
    c(H+)2
    c(Cu2+)
    =
    (KW)2
    Ksp
    ；
    （4）沉淀是否洗涤干净，取最后一次的滤液证明不含硫酸根离子即可．
    解答：解：（一）用Fe作电极电解含Cr2
    O
    2-
    7
    的酸性废水，随着电解的进行，阴极附近溶液pH升高，产生Cr（OH）3沉淀．
    （1）Fe在阳极上失去电子生成亚铁离子，具有还原性，则Fe作电极的目的是提供还原剂Fe2+，故答案为：提供还原剂Fe2+；
    （2）阴极发生氢离子放电生成氢气，电极反应为2H+-2e-═H2↑，同时生成的氢氧根离子与金属阳离子结合生成不溶性碱，则生成Cr（OH）3、Fe（OH）3，
    故答案为：2H+-2e-═H2↑；Fe（OH）3；
    （二）（3）步骤②中利用双氧水的氧化性将Fe2+氧化为Fe3+，由表格中的数据可知pH控制在3.4可使铁离子完全转化为沉淀，而其他离子不沉淀；25℃时，c（Cu2+）×c（OH-）2=2.0×10-20，Cu2++2H2O?Cu（OH）2+2H+的平衡常数K=
    c(H+)2
    c(Cu2+)
    =
    (KW)2
    Ksp
    =
    (1×10-14)2
    2.0×10-20
    =5.0×10-9，
    故答案为：将Fe2+氧化为Fe3+；铁离子完全转化为沉淀，而其他离子不沉淀；5.0×10-9；
    （4）沉淀是否洗涤干净，取最后一次的滤液证明不含硫酸根离子即可，则判断步骤③中沉淀是否洗涤干净的操作为取少量最后一次的洗涤液于试管中，滴加氯化钡溶液，若有白色沉淀生成，则表明沉淀没有洗净，若无沉淀生成，则表明已洗净，故答案为：取少量最后一次的洗涤液于试管中，滴加氯化钡溶液，若有白色沉淀生成，则表明沉淀没有洗净，若无沉淀生成，则表明已洗净．
    点评：本题以实验形式考查电解原理及难溶电解质的溶解平衡和沉淀转化，注意信息与所学知识的结合来解答，并注意氧化还原反应及表格数据的应用，题目难度中等．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：

    （2013?泰安三模）下列说法中正确的是（　　）

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    （2013?泰安三模）下列关于常见有机物的说法不正确的是（　　）

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    （2013?泰安三模）下列说法正确的是（　　）

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    （2013?泰安三模）下列有关物质除杂的方法中可行的是（　　）

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    （2013?泰安三模）有X、Y、Z、M四种短周期元素，其中X、Y、Z同周期．Z、M同主族，X+与M2-具有相同的电子层结构；Y的单质常用做电脑的芯片材料．下列说法中正确的是（　　）

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案