(14分)金属铜不溶于稀硫酸,可溶于铁盐溶液生成铜盐与亚铁盐。现将一定量的铜片加入到100 mL稀硫酸和硫酸铁的混合溶液中,铜片完全溶解。
(1)写出铜溶于上述混合溶液的离子方程式 。
(2)若在如图Ⅰ所示的装置中发生(1)中的反应,
则X极是 (“正极”或“负极”),电极反应式是
(3)铜完全溶解时,所得溶液中Fe3+、Cu2+、H+三种阳离子的浓度均为0.2 mol/L(假设溶液体积不变),若用电解方法回收铜,装置如图Ⅱ所示。
①电解开始阶段,阳极的电极反应式为 ,阴极的电极反应式为 。
②判断溶液中的Cu2+已完全析出的现象是 。当Cu2+恰好完全析出时,转移电子的物质的量 。
(1)Cu+2Fe3+== Cu2++2Fe2+
(2)负极 Cu-2e-== Cu2+
(3)① 4OH--4e-== O2↑+2H2O或2H2O-4e-== O2↑+4H+
4Fe3+ + 4 e-==4Fe2+
②阴极(或铜电极)表面开始有气泡生成 0.06 mol
【解析】
试题分析:(1)铜和铁离子反应生成亚铁离子和铜离子,离子反应方程式为:Cu+2Fe3+═Cu2++2Fe2+;(2)若在如图Ⅰ所示的装置中发生(1)中的反应,则铜电极是负极,不如铜活泼的金属或石墨作正极,所以X电极是负极,电极反应式为:Cu-2e-═Cu2+。(3)① 阴离子在阳极失电子,根据离子放点顺序知:4OH--4e-== O2↑+2H2O ,阴极上阳离子得电子,得电子能力Fe3+>Cu2+>H+,所以4Fe3+ + 4 e-==4Fe2+;② Fe3+反应完再Cu2+放电,最后H+,所以溶液中的Cu2+已完全析出的现象是铜电极表面开始有气泡生成。n(Fe3+)=0.02mol,n(Cu2+)=0.02mol,据4Fe3+ + 4 e-==4Fe2+,2Cu2++ 4 e-==2 Cu可知当Cu2+恰好完全析出时,转移电子的物质的量为0.06 mol。
考点:考查氧化还原反应和原电池原理。
科目:高中化学 来源:2014-2015学年福建省高二上学期月考化学理试卷(解析版) 题型:选择题
某温度下,将2 mol A和3 mol B充入一密闭容器中,发生反应:aA(g)+B(g)C(g)+D(g),5 min后达到平衡.已知该温度下其平衡常数K=1,若温度不变时将容器的体积扩大为原来的10倍,A的转化率不发生变化,则下列说法正确的是
A.a=3 B.a=2
C.B的转化率为40% D.B的转化率为60%
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科目:高中化学 来源:2014-2015学年甘肃省高一上学期期中化学试卷(解析版) 题型:填空题
写出下列反应的离子方程式。
(1)用稀硫酸清洗铁锈(Fe2O3)_____________________________________
(2)碳酸钠溶液与盐酸混合___________________________________________
(3)硫酸铜溶液和氢氧化钡溶液混合_____________________________
(4)向足量澄清石灰水中通入二氧化碳________________________
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科目:高中化学 来源:2014-2015学年甘肃省高一上学期期中化学试卷(解析版) 题型:选择题
在物质分类中,前者包括后者的是
A.氧化物、化合物 B.化合物、电解质
C.溶液、胶体 D.溶液、分散系
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科目:高中化学 来源:2014-2015学年福建省宁德市五校高二上学期期中化学试卷(解析版) 题型:选择题
在恒容密闭容器中发生反应2NO2 2NO+O2,下列所述可以说明反应达到平衡状态的是
①单位时间内生成n molO2的同时生成2n molNO2
②单位时间内生成n molO2的同时生成2n molNO
③混合气体的颜色不再改变
④混合气体的密度不再改变
A.①③ B.②④ C.①③④ D.①②③④
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科目:高中化学 来源:2014-2015学年福建省宁德市五校高二上学期期中化学试卷(解析版) 题型:选择题
下列关于电化学知识说法正确的是
A.电解AlCl3溶液,在阴极上析出金属Al
B.氢氧燃料电池中,氧气是正极反应物
C.用惰性电极电解CuSO4溶液一段时间,溶液酸性不变
D.铅蓄电池在充电时,连接电源正极的电极反应为:PbSO4+2e-=== Pb+SO
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科目:高中化学 来源:2014-2015学年浙江省高三上学期期中考试化学试卷(解析版) 题型:选择题
元素周期律和元素周期表是学习化学的重要工具,下列说法正确的是
A.门捷列夫根据原子量排列的周期表成功预言了类铝(镓)、类硅(锗)等元素的存在
B.铀(U)属于过渡元素,能跟氟形成UF6,据此可推测U原子最外层有6个电子
C.HF、HCl、HBr、HI的还原性依次增强,热稳定性依次减弱,沸点依次升高
D.Na、Mg、Al原子的最外层电子数依次增加,故失去电子的能力越来越强
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科目:高中化学 来源:2014-2015学年广东省汕头市高三上学期期中理综化学试卷(解析版) 题型:选择题
已知:X、Y、Z、W为短周期元素,原子半径X:99pm Y: 154pm Z:125pm W: 117pm,X Y W位置如图所示(副族省略),
X、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物相互能反应,下列说法正确的是
A.元素Z处于周期表的阴影位置
B.非金属性:X>W
C.X与W形成化合物熔点很高,为离子化合物
D.Y、W的最高价氧化物对应的水化物能反应
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