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I.现将反应2Fe3+ + 2I  2Fe2+ + I2设计成如下图所示的原电池

(1)能说明反应达到平衡的标志是__________;(填序号)

a.电流计读数为零

b.电流计指针不再偏转且不为零

c.电流计指针偏转角度最大

(2)若盐桥中装有琼脂-饱和KCl溶液,反应过程中的Cl移向烧杯________;(填“甲”或“乙”)

(3)反应达到平衡后,向甲中加入适量FeCl2固体,此时___________(填“甲”或“乙”)中石墨电极为负极,对应的电极反应方程式为____________________________。

II.如下图所示的装置,C、D、E、F、X、Y都是惰性电极。将电源接通后,向乙中滴入酚酞试液,在F极附近显红色。

(4)装置乙中电极F的电极反应式____________________;

(5)相同条件下,装置甲、乙的C、E电极生成物质的体积之比为____________________;

(6)欲用装置丙进行粗铜精炼,电极G应该是____________________;

(7)装置丁中电极_______附近红褐色变深,说明氢氧化铁胶粒带正电荷。

 

【答案】

(1)a(2)乙(3)甲,2Fe2+-2e- = 2Fe3+

(4)2H+ + 2e- = H2↑(5)1:2(6)粗铜(7)Y

【解析】

试题分析:(1)根据常温下能自动发生的氧化还原反应都可设计成原电池,再利用正反应2Fe3++2I-⇌2Fe2++I2可知,铁元素的化合价降低,而碘元素的化合价升高,则图中甲烧杯中的石墨作正极,乙烧杯中的石墨作负极,利用负极发生氧化反应,正极发生还原反应,当电流计为零时,说明没有电子发生转移,则反应达到平衡,故a正确;(2)阴离子向正极移动,故反应过程中的Cl移向乙烧杯;(3)当加入Fe2+,导致平衡逆向移动,则Fe2+失去电子生成Fe3+,作为负极,发生氧化反应,电极反应方程式为2Fe2+-2e- = 2Fe3+;(4)根据图片知,该装置是电解池,将电源接通后,向乙中滴入酚酞溶液,在F极附近显红色,说明F极附近有大量氢氧根离子,由此得出F极上氢离子放电生成氢气,所以F极是阴极,电极反应式2H+ + 2e- = H2↑;(5)甲装置中C电极上氢氧根离子放电生成氧气,D电极上铜离子放电生成铜单质,生成1mol氧气需要4mol电子,生成1mol铜时需要2mol,电子所以转移相同物质的量的电子时生成单质的物质的量之比为1:2;(6)若用装置丙进行粗铜精炼,电镀时,镀层作阳极,镀件作阴极,故G为粗铜;(7)电解池中带正电荷的微粒向阴极移动,带负电荷的微粒向阳极移动,Y为阴电极,故电极Y附近红褐色变深。

考点:设计原电池;原电池和电解池的工作原理

 

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:

(2010?杭州一模)化学研究性学习小组拟通过实验探究“新制的还原性铁粉和过量盐酸的反应生成FeCl2还是FeCl3”.请你参与探究并回答有关问题:
(1)一位同学向反应后的溶液中滴加NaOH溶液的方法来验证溶液中含有Fe2+
①可观察到实验现象是
产生白色沉淀,迅速变灰绿色,最终变红棕色
产生白色沉淀,迅速变灰绿色,最终变红棕色
,②反应过程中发生反应的化学方程式是
FeCl2+2NaOH═Fe(OH)2↓,4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3
FeCl2+2NaOH═Fe(OH)2↓,4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3

(2)另一位同学向反应后的溶液中先滴加KSCN溶液,再向其中滴加新制氯水,溶液呈现血红色,但当滴加过量新制氯水时,却发现红色褪去.为了弄清溶液红色褪去的原因,同学们查到如下资料:
I.铁有一种化合物称为铁酸盐(含有FeO42-).
II.SCN-的电子式为
III.氯水具有很强的氧化性.
于是同学们提出两种假设,
①第一种假设是:Cl2可将Fe3+氧化为FeO42-,请写出该离子反应方程式
2Fe3++3Cl2+8H2O═2FeO42-+6Cl-+16H+
2Fe3++3Cl2+8H2O═2FeO42-+6Cl-+16H+

②第二种假设是:
SCN-被Cl2氧化
SCN-被Cl2氧化
,提出该假设的理论依据是
从电子式分析,SCN-中S为负二价,N为负三价均为最低价有被氧化的可能
从电子式分析,SCN-中S为负二价,N为负三价均为最低价有被氧化的可能

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科目:高中化学 来源: 题型:

(I)电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔,制造印刷电路板.用FeCl3溶液做腐蚀液与Cu反应生成CuCl2和FeCl2
(1)写出该反应的化学方程式
2FeCl3+Cu═2FeCl2+CuCl2
2FeCl3+Cu═2FeCl2+CuCl2

(2)检验溶液中Fe3+存在的试剂是
KSCN溶液
KSCN溶液
,证明Fe3+存在的现象是
溶液变成红色
溶液变成红色

(Ⅱ)印刷电路的废腐蚀液含有大量CuCl2、FeCl2、FeCl3,任意排放会造成环境污染及资源的浪费.通过下列流程可从该废液中回收铜,并将铁的化合物全部转化为FeCl3 溶液,作为腐蚀液原料循环使用.

(1)步骤①中发生反应的离子方程式
2Fe3++Fe=3Fe2+、Fe+Cu2+=Fe2++Cu
2Fe3++Fe=3Fe2+、Fe+Cu2+=Fe2++Cu

(2)步骤②需加入的试剂A是
HCl
HCl
(填化学式).
(3)步骤③通入的气体B是
C12
C12
(填化学式),写出该反应的化学方程式
2FeCl2+C12=2FeCl3
2FeCl2+C12=2FeCl3

(4)为测定滤渣中铜的质量分数,取50g的滤渣与足量的试剂A反应,得到5.6L气体(标准状况下),试计算滤渣中铜的质量分数.(写出计算过程)

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

三氧化二铁和氧化亚铜都是红色粉末,常用作颜料.某校一化学实验小组通过实验来探究一红色粉末是Fe2O3、Cu2O或二者混合物.探究过程如下:
查阅资料:Cu2O是一种碱性氧化物,溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4,在空气中加热生成CuO
提出假设
假设1:红色粉末是Fe2O3
假设2:红色粉末是Cu2O
假设3:红色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物
设计探究实验
取少量粉末放入足量稀硫酸中,在所得溶液中再滴加 KSCN 试剂.
(1)若假设1成立,则实验现象是
溶液变为血红色
溶液变为血红色

(2)若滴加 KSCN 试剂后溶液不变红色,则证明原固体粉末中一定不含三氧化二铁.你认为这种说法合理吗?
不合理
不合理
简述你的理由(不需写出反应的方程式 )
Cu能将Fe3+还原为Fe2+
Cu能将Fe3+还原为Fe2+

(3)若固体粉末完全溶解无固体存在,滴加 KSCN 试剂时溶液不变红色,则证明原固体粉末是
Fe2O3和Cu2O的混合物
Fe2O3和Cu2O的混合物
,写出发生反应的离子方程式
Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O;Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O;2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O;Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O;2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+

探究延伸
经实验分析,确定红色粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物.
(4)实验小组欲用加热法测定Cu2O的质量分数.取a g固体粉末在空气中充分加热,待质量不再变化时,称其质量为bg( b>a),则混合物中Cu2O的质量分数为
9(b-a)
a
×100%
9(b-a)
a
×100%

(5)实验小组欲利用该红色粉末制取较纯净的胆矾 (CuS04.5H20).经查阅资料得知,在溶液中通过调节溶液的酸碱性而使Cu2+、Fe2+、Fe3+分别生成沉淀的pH 如下:
物质 Cu(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3
开始沉淀pH 6.0 7.5 1.4
沉淀完全pH 13 14 3.7
实验室有下列试剂可供选择:A.氯水  B.H2O2   C.NaOH   D.Cu2(OH)2CO3
实验小组设计如下实验方案:

试回答:
①试剂I为
B
B
,试剂II为
D
D
(填字母).
②固体X的化学式为
Fe(OH)3
Fe(OH)3

③操作I为
加热蒸发
加热蒸发

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

常温下,将FeCl3溶液和KI溶液混合,发生如下反应:
2Fe3++2I-?2Fe2++I2
某研究小组为了证明FeCl3溶液和KI溶液的反应存在一定限度,设计了如下实验:取5mL 0.1mol?L-1 KI溶液,滴加0.1mol?L-1 FeCl3溶液5~6滴,充分反应后溶液呈黄褐色,加入2mL CCl4溶液,振荡后静置,取上层溶液,滴加KSCN试剂,观察实验现象.
已知:v(正)=k?cm(I-)?cn(Fe3+)(k为常数)
根据以上信息回答下列问题:
(1)能够证明反应存在限度的现象是
 
.加入四氯化碳的作用是
 

(2)甲同学按上述步骤进行实验,结果并未观察到预期现象,推测可能原因是反应后溶液中Fe3+浓度过低.为此,甲又做了下列对比实验,实验结果记录如下:
氯化铁溶液用量 10滴 20滴 30滴 2mL 3mL 4mL
萃取后上层溶液颜色 黄色 黄色 黄色 较深黄色 黄色略带红色 黄红色
加入KSCN溶液后颜色 不变红 不变红 略变红 偏血红色 血红色 血红色
分析实验记录,甲认为导致Fe3+浓度过低的原因是
 
;乙同学结合平衡移动的知识,认为还有一个原因是
 

(3)该反应的平衡常数表达式为
 

(4)已知改变I-、Fe3+的浓度,正反应速率对应数值如下表所示:
c(I-)/mol?L-1 c(Fe3+)/mol?L-1 v/mol?L-1?s-1
0.20 0.80 0.032k
0.60 0.40 0.144k
0.80 0.20 0.128k
分析表中数据,I-浓度对反应速率的影响
 
Fe3+浓度对反应速率的影响(填“大于”、“小于”或“等于”),理由是(写出计算过程)
 
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(5)现将反应2Fe3++2I-?2Fe2++I2设计成如图所示的原电池
①能说明反应达到平衡的标志是
 
(填序号).
a.电流计读数为零            b.电流计指针不再偏转且不为零
c.电流计指针偏转角度最大    d.甲烧杯中溶液颜色不再改变
②反应达平衡后,向甲中加入适量FeCl2固体,此时
 
(填“甲“或“乙”)中石墨电极为负极,对应的电极反应方程式为
 

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