4.Na2FeO4是一種既能殺菌、消毒,又能絮凝凈水的水處理劑,其電解制法如圖所示,請根據(jù)圖示分析:電解過程中的電池反應(yīng)為Fe+2OH-+2H2O $\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$FeO42-+3H2↑;每轉(zhuǎn)移0.6mol電子在Ni電極上產(chǎn)生的氣體在標(biāo)況下的體積為6.72L;隔膜用陽離子交換膜(只允許陽離子通過)還是陰離子交換膜(只允許陰離子通過)陽離子交換膜.

分析 利用電解法制備Na2FeO4,F(xiàn)e作陽極,堿性條件下Fe失電子轉(zhuǎn)化為FeO42-離子,陽極電極反應(yīng)式為:Fe+8OH--6e-=FeO42-+4H2O,Ni為陰極,發(fā)生還原反應(yīng),氫離子放電生成氫氣,陰極電極反應(yīng)式為:6H2O+6e-=3H2↑+6OH-,F(xiàn)eO42-離子氧化性很強(qiáng),容易在陰極被還原,需要用用陽離子交換膜,防止生成的FeO42-離子在陰極被還原;
根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒,計算生成氫氣的物質(zhì)的量,再根據(jù)V=nVm計算氫氣體積.

解答 解:利用電解法制備Na2FeO4,F(xiàn)e作陽極,堿性條件下Fe失電子轉(zhuǎn)化為FeO42-離子,陽極電極反應(yīng)式為:Fe+8OH--6e-=FeO42-+4H2O,Ni為陰極,發(fā)生還原反應(yīng),氫離子放電生成氫氣,陰極電極反應(yīng)式為:6H2O+6e-=3H2↑+6OH-,所以電池反應(yīng)式為:Fe+2OH-+2H2O $\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$FeO42-+3H2↑;
根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒,生成氫氣的物質(zhì)的量為$\frac{0.6mol}{2}$=0.3mol,標(biāo)況下氫氣體積為0.3mol×22.4L/mol=6.72L;
FeO42-離子氧化性很強(qiáng),容易在陰極被還原,需要用用陽離子交換膜,防止生成的FeO42-離子在陰極被還原,
故答案為:Fe+2OH-+2H2O $\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$FeO42-+3H2↑;6.72L;陽離子交換膜.

點評 本題考查電解原理應(yīng)用,根據(jù)裝置圖判斷兩極,結(jié)合高鐵酸鈉具有強(qiáng)氧化性分析,側(cè)重考查學(xué)生知識遷移應(yīng)用,是對學(xué)生綜合能力的考查,難度中等.

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:解答題

15.高分子材料PET聚酯樹脂和PMMA的合成路線如圖:

已知:
Ⅰ.ROOR′+R″OH $?_{△}^{催化劑}$RCOOR″+R′OH(R、R′、R″代表烴基)
Ⅱ.(R、R′代表烴基)
回答下列問題:
(1)E的名稱為2-丙醇;PET單體中官能團(tuán)的名稱為酯基、羥基.
(2)反應(yīng)③的反應(yīng)類型是取代反應(yīng);反應(yīng)④的反應(yīng)類型是縮聚反應(yīng).
(3)反應(yīng)②的化學(xué)方程式為
(4)J的結(jié)構(gòu)簡式為CH2=C(CH3)COOH.
(5)下列說法正確的是bd(填字母).
a.B和D互為同系物
b.反應(yīng)⑦為酯化反應(yīng)
c.D可以被CuO還原
d.PET聚酯樹脂和PMMA都能發(fā)生水解
(6)有機(jī)物的同分異構(gòu)體中滿足下列條件的共有5種,其中核磁共振氫譜有4組峰,且峰面積之比為1:1:1:2的是(填結(jié)構(gòu)簡式).
①苯環(huán)上的一氯代物只有兩種
②苯環(huán)上的取代基不超過三個
③0.1mol該同分異構(gòu)體與足量NaHCO3溶液反應(yīng),能產(chǎn)生4.48L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)CO2

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科目:高中化學(xué) 來源:2016-2017學(xué)年山東省高一上10月月考化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題

能夠用來鑒別BaCl2、NaCl、Na2CO3三種物質(zhì)的試劑是

A.AgNO3溶液 B.稀硫酸 C.稀鹽酸 D.稀硝酸

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科目:高中化學(xué) 來源:2016-2017學(xué)年江西省高二上第一次月考化學(xué)卷(解析版) 題型:選擇題

用已知濃度的鹽酸測定未知濃度的NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度,進(jìn)行酸堿中和滴定時,無論是酸往堿中滴還是堿往酸中滴,下列操作都會使測定結(jié)果偏低的是(錐形瓶中溶液用滴定管量取)

A. 酸式滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸潤洗 B. 滴定過程中不慎有液體濺出

C. 滴定前仰視讀數(shù),滴定后讀數(shù)正確 D. 堿式滴定管未用待測液潤洗

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科目:高中化學(xué) 來源:2016-2017學(xué)年江西省高二上第一次月考化學(xué)卷(解析版) 題型:選擇題

下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是(ΔH的絕對值均正確)( )

A.Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2ΔH=-24.8 kJ•mol-1(反應(yīng)熱)

B.CH3OH(g)+1/2O2(g)=CO2(g)+2H2(g) ΔH=-192.9 kJ•mol-1(反應(yīng)熱)

C.C4H10(g)+13/2O2(g)=4CO2(g)+5H2O(g) ΔH=-2 658.0 kJ•mol-1(燃燒熱)

D.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=+57.3 kJ•mol-1(中和熱)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

7.現(xiàn)有六種氣體:H2、O2、NH3、SO2、NO2、NO.可以利用如圖所示裝置進(jìn)行收集.
(1)若氣體從B口進(jìn)入,可收集的氣體是H2、NH3;
(2)若在燒瓶中注滿水,則氣體應(yīng)該從B(填寫“A”或“B”)口進(jìn)入,可以收集的氣體是H2、O2、NO.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

14.下列有關(guān)敘述正確的是( 。
A.稀硝酸和氫氧化亞鐵反應(yīng)的離子方程式:Fe(OH)2+2H+═Fe2++2H2O
B.少量SO2通入Ca(ClO)2溶液中:SO2+H2O+Ca2++2ClO-═CaSO3↓+2HClO
C.在酸性溶液中,Na+、K+、MnO4-、Br-能大量共存
D.除去Mg2+溶液中的少量Al3+,可以采用加入足量的氫氧化鈉后過濾、再加酸的方法

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

10.某科研小組欲研究在其他條件不變的情況下,改變起始氧氣的物質(zhì)的量對合成新型硝化劑反應(yīng)4NO2(g)+O2(g)?2N2O5(g)△H<0的影響.
(1)圖象中T1和T2的關(guān)系是T1>T2(填“>”、“<”或“=”);
(2)比較a、b、c三點所處的平衡狀態(tài)中,反應(yīng)物NO2的轉(zhuǎn)化率最大的是c(填字母);
(3)若容器體積為1L,n=1mol,NO2的轉(zhuǎn)化率為50%,則此條件下(T2),反應(yīng)的平衡常數(shù)K=$\frac{1}{8}$.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

11.TiO2在光照射下可使水分解:2H2O$\frac{\underline{\;TiO_{2}\;}}{光}$2H2↑+O2↑,該過程類似植物的光合作用.如圖是光照射下TiO2分解水的裝置示意圖,電解質(zhì)溶液為稀硫酸.下列敘述正確的是(  )
A.該裝置只能將光能轉(zhuǎn)化為電能
B.TiO2電極上發(fā)生的反應(yīng)為:2H++2e-═H2
C.該裝置工作時,電流由TiO2電極經(jīng)R流向鉑電極
D.該裝置工作時,TiO2電極附近溶液的pH變小

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同步練習(xí)冊答案