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1.工业上为了处理含有Cr2O72-酸性工业废水,采用下面的处理方法:往工业废水中加入适量的NaCl,以Fe为电极进行电解,经过一段时间,有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成,工业废水中铬(Cr)的含量已低于排放标准.请回答下列问题:
(1)电极反应式:阳极Fe-2e-═Fe2+;2H++2e-═H2
(2)写出Cr2O72-变为Cr3+的离子方程式6Fe2++Cr2O72-+14H+═6Fe3++2Cr3++7H2O
(3)工业废水pH升高的原因阴极反应消耗H+,溶液中的氧化还原反应也消耗H+,使溶液pH升高
(4)不能(填“能”或“不能”)改用石墨电极,原因若用石墨做电极,则无法产生还原剂Fe2+,使Cr2O72-还原为Cr3+,变成沉淀除去.

分析 (1)Fe为电极进行电解时,阳极上铁失电子发生氧化反应,阴极上氢离子放电生成氢气,同时阴极附近有氢氧根离子生成;
(2)酸性条件下,Cr2O72-和亚铁离子发生氧化还原反应,生成铁离子和铬离子;
(3)阴极上及发生氧化还原都消耗氢离子;
(4)如果改用石墨作电极,则阳极不能生成亚铁离子,导致无法生成铬离子.

解答 解:(10Fe为电极进行电解时,阳极是活泼电极,则电极本身发生失电子的氧化反应,即Fe-2e-═Fe2+,阴极上氢离子得电子发生还原反应,即2H++2e-═H2↑,
故答案为:Fe-2e-═Fe2+;2H++2e-═H2↑;
(2)Cr2O72-具有强氧化性,可以将亚铁离子氧化为铁离子,自身被还原为2Cr3+,反应的实质是:6Fe2++Cr2O72-+14H+═6Fe3++2Cr3++7H2O,
故答案为:6Fe2++Cr2O72-+14H+═6Fe3++2Cr3++7H2O;
(3)阴极反应消耗H+,溶液中的氧化还原反应也消耗H+,导致溶液中氢离子浓度降低,从而使溶液pH升高,
故答案为:阴极反应消耗H+,溶液中的氧化还原反应也消耗H+,使溶液pH升高;
(4)若用石墨做电极,则无法产生还原剂Fe2+,从而使Cr2O72-无法还原为Cr3+变成沉淀除去,所以不能用石墨作电极,
故答案为:不能;若用石墨做电极,则无法产生还原剂Fe2+,使Cr2O72-还原为Cr3+,变成沉淀除去.

点评 本题考查了电解池原理,涉及物质的分离和提纯、氧化还原反应等知识点,明确各个电极上发生的反应是解本题关键,注意:活泼金属作阳极时,阳极上金属失电子而不是溶液中阴离子失电子,为易错点,题目难度中等.

练习册系列答案
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11.某溶液中含有OH-、CO32-、SO42-三种阴离子,如果只取一次溶液分别将三种离子检验出来,那么:
(1)先检验OH-,加入酚酞试剂(或溶液).
(2)再检验CO32-,加入盐酸或硝酸试剂(或溶液).
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12.已知A、B、C是三种常见的单质,其中A为金属,B、C为气体;D的饱和溶液滴入沸水中继续煮沸,溶液呈红褐色;B和C反应的产物极易溶于水得无色溶液E.它们之间转化关系如图所示.

(1)写出A的化学式Fe
(2)写出D和E分别与A反应的离子方程式:
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9.(1)二氧化硅与碳高温下反应的化学方程式为SiO2+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑上述反应中生成的单质有什么用途:芯片、半导体材料、太阳能电池等(写一条即可).卞石是硅酸盐,不同类型的卞石中氧原子的物质的量分数相同,由钠卞石化学式NaAlSi3O8可推知钙卞石的化学式为Ca(AlSi3O82请将钠卞石的化学式改写成氧化物的形式:CaO.Al2O3.6SiO2
(2)天然气(主要成分甲烷)含有少量含硫化合物,可以用氢氧化钠溶液洗涤除去.羰基硫用氢氧化钠溶液处理的过程如下(部分产物已略去):COS$→_{I}^{NaOH溶液}$Na2S溶液$→_{II}^{△}$H2+X的溶液     羰基硫分子的电子式为.反应I除生成两种正盐外,还有水生成,其化学方程式为COS+4NaOH=Na2S+Na2CO3+2H2O已知反应II的产物X的溶液中硫元素的主要存在形式为S2O32-,则II中主要反应的离子方程式为2S2-+5H2O=S2O32-+4H2↑+2OH-

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16.如图所示的装置,C、D、E、F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.试回答以下问题:
(1)电极A是正极.(填“正极”或“负极”)
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(3)若用惰性电极电解饱和NaCl溶液一段时间,当阳极产生56mL(标准状况下)气体,电解后溶液体积为500mL时,求所得溶液在25℃时的pH=12.
(4)欲用丙装置给铜镀银.G应该是银(填“银”或“铜”),电镀液的主要成分是AgNO3(填化学式)

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6.短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置如图所示.下列说法正确的是(  )
A.元素Y的单质比元素X的单质更容易与氢气反应
B.原子半径的大小顺序为:rX>rY>rZ>rW>rQ
C.离子Y2-和Z3+的核外电子数和电子层数都不相同
D.元素W的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Q的强

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13.(1)在粗制CuSO4•5H2O晶体中常含有杂质Fe2+.在提纯时为了除去Fe2+,常加入合适氧化剂,使Fe2+氧化为Fe3+,下列物质可采用的是B.
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然后再加入适当物质调整至溶液pH=4,使Fe3+转化为Fe(OH)3,可以达到除去Fe3+而不损失CuSO4的目的,调整溶液pH可选用下列中的CD.
A.NaOH         B.NH3•H2O     C.CuO           D.Cu(OH)2
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10.洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素,主要以碘化物形式存在.有一化学课外小组用海带为原料制取少量碘单质,他们将海带灼烧成灰,用水浸泡一段时间(以让碘化物充分溶解在水中),得到海带灰悬浊液,然后按以下实验流程提取单质碘:

(提示:Cl2和I-可发生置换反应)
(1)灼烧海带时需要用到的实验仪器是ABCDE(从下列仪器中选出所需的仪器,用标号字母填写在空白处).
A.坩埚  B.坩埚钳  C.三脚架  D.泥三角E.酒精灯
(2)过程②中充入足量Cl2的目的是将I-全部氧化为I2,反应的离子方程式为Cl2+2I-=2Cl-+I2
(3)操作③中所用的有机试剂可以是CCl4(只填一种).
(4)操作过程③可以分解为如下几步:
A.把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中;
B.把50mL碘水和15mL有机溶剂(你所选)加入分液漏斗中,盖好玻璃塞;
C.检验分液漏斗活塞和上口的玻璃塞是否漏液;
D.倒转漏斗用力振荡,不时旋开活塞放气,后关闭活塞,把分液漏斗放正;
E.旋开活塞,用烧杯接收溶液;
F.从分液漏斗上口倒出上层液体;
G.将漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽与漏斗上口的小孔对准;
H.静置、分层.
a.上述G步操作的目的是保持分液漏斗内外压力平衡,使液体易于流下;
b.最后碘的有机溶液是通过选苯则填“漏斗上口,选CCl4则填“漏斗下口获得(填“漏斗上口”或“漏斗下口”).
(5)若要检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘,可以取样加入淀粉溶液,观察颜色变化.
(6)从含碘的有机溶液中提取碘和回收有机溶液,还需要经过蒸馏,观察图所示实验装置,指出其错误有3处.

(7)进行上述蒸馏操作时,使用水浴的原因是受热比较均匀,温度容易控制.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

11.加热蒸干下列盐溶液,可得到原溶质的是(  )
A.FeCl3B.Na2CO3C.K2SO3D.TiCl4

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