5.高鐵酸鹽在能源環(huán)保領(lǐng)域有廣泛用途.用鎳(Ni)、鐵作電極電解濃NaOH溶液制備高鐵酸鹽Na2FeO4的裝置如圖所示.下列推斷合理的是( 。
A.鐵是陽(yáng)極,電極反應(yīng)為 Fe-6e-+4H2O=FeO42-+8H+
B.電解時(shí)電子的流動(dòng)方向?yàn)椋贺?fù)極→Ni電極→溶液→Fe電極→正極
C.若隔膜為陰離子交換膜,則電解結(jié)束后左側(cè)溶液中含有FeO42-
D.電解時(shí)陽(yáng)極區(qū)pH 降低、陰極區(qū) pH升高,撤去隔膜混合后,與原溶液比較 pH升高(假設(shè)電解前后體積變化忽略不計(jì))

分析 A、依據(jù)裝置圖分析可知鐵與電源正極相連做電解池陽(yáng)極,堿性溶液不能生成氫離子;
B、電解過程中電子流向負(fù)極流向Ni電極,不能通過電解質(zhì)溶液,是通過電解質(zhì)溶液中離子定向移動(dòng)實(shí)現(xiàn)閉合電路,通過Fe電極回到正極;
C、陰離子交換膜只允許陰離子通過;陰離子移向陽(yáng)極,若離子交換膜為陰離子交換膜,電解結(jié)束后由于濃度差左側(cè)溶液中會(huì)含有FeO42-;
D、陽(yáng)極區(qū)域,鐵失電子消耗氫氧根離子,溶液pH減小,陰極區(qū)氫離子得到電子生成氫氣,溶液中氫氧根離子濃度增大,溶液pH增大;依據(jù)電子守恒分析生成氫氧根離子和消耗氫氧根離子相對(duì)大小分析溶液酸堿性.

解答 解:A、依據(jù)裝置圖分析可知鐵與電源正極相連做電解池陽(yáng)極,堿性溶液不能生成氫離子,電極反應(yīng)為Fe-6e-+8OH-═FeO42-+4H2O,故A錯(cuò)誤;
B、電解過程中電子流向負(fù)極流向Ni電極,不能通過電解質(zhì)溶液,是通過電解質(zhì)溶液中離子定向移動(dòng)實(shí)現(xiàn)閉合電路,通過Fe電極回到正極,故B錯(cuò)誤;
C、陰離子交換膜只允許陰離子通過,陰離子移向陽(yáng)極,應(yīng)從左向右移動(dòng),若離子交換膜為陰離子交換膜,則電解結(jié)束后由于濃度差左側(cè)溶液中會(huì)含有FeO42-,故C正確;
D、陽(yáng)極區(qū)域,鐵失電子消耗氫氧根離子,溶液PH減小,陰極區(qū)氫離子得到電子生成氫氣,溶液中氫氧根離子濃度增大,溶液PH增大;生成氫氧根離子物質(zhì)的量消耗,在陽(yáng)極電極反應(yīng)Fe-6e-+8OH-═FeO42-+4H2O,陰極氫氧根離子增大,電極反應(yīng)2H++2e-=H2↑,依據(jù)電子守恒分析,氫氧根離子消耗的多,生成的少,所以溶液pH降低,故D錯(cuò)誤;
故選C.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電解原理,正確判斷陰陽(yáng)極及發(fā)生的反應(yīng)是解本題關(guān)鍵,易錯(cuò)選項(xiàng)是B,注意電子不能通過電解質(zhì)溶液,題目難度中等.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

6.將200mL 0.1mol•L-1 Na2CO3溶液與含1.71gBa(OH)2的溶液混合后,為使混合液呈中性,需再加入1mol•L-1鹽酸的體積為( 。
A.30mLB.40mLC.50mLD.60mL

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

16.利用甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)制取副產(chǎn)品鹽酸的設(shè)想在工業(yè)上已成為現(xiàn)實(shí).某化學(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室中模擬上述過程,其設(shè)計(jì)的模擬裝置如圖:

試回答下列問題:
(1)請(qǐng)寫出C裝置中生成CH3Cl的化學(xué)反應(yīng)方程式:CH4+Cl2 $\stackrel{光照}{→}$CH3Cl+HCl.有人認(rèn)為E中有氯化氫產(chǎn)生,不能證明甲烷與氯氣發(fā)生了取代反應(yīng),你認(rèn)為他的看法正確(填“正確”或“不正確”).
(2)B裝置有三種功能;①控制氣流速度;②混勻混合氣體;③干燥氯氣和氯化氫.
(3)一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)D裝置中的棉花由白色變?yōu)樗{(lán)色,則棉花上可能預(yù)先滴有淀粉KI溶液.
(4)E裝置中除鹽酸外,還含有機(jī)物,從E中分離出鹽酸的最佳方法為分液(填字母).
A.分液法    B.蒸餾法     C.結(jié)晶法
(5)將1molCH4與Cl2發(fā)生取代反應(yīng),充分反應(yīng)后生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四種有機(jī)產(chǎn)物的物質(zhì)的量依次增大0.1mol,則參加反應(yīng)的Cl2的物質(zhì)的量為3mol,生成HCl的物質(zhì)的量共為1.5mol.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

13.下列關(guān)于物質(zhì)或離子檢驗(yàn)的敘述正確的是( 。
A.向某溶液中滴加氯水,再滴加KSCN溶液,若溶液變成血紅色,則原溶液中一定有Fe2+
B.鉀元素焰色反應(yīng)的操作是:將鉑絲放在稀鹽酸中洗滌后灼燒至無色,然后再用鉑絲蘸取固體氯化鉀,進(jìn)行灼燒,直接觀察火焰顏色
C.向某溶液中滴加氯化鋇溶液,產(chǎn)生白色沉淀,再滴加足量稀硝酸,依然有白色固體,說明原溶液含有SO42-
D.向某黃色溶液中加入淀粉溶液,若溶液變藍(lán)色,則原溶液中含有I2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

20.下列儀器,常用于物質(zhì)分離的是(  )
①漏斗  ②蒸發(fā)皿  ③托盤天平  ④分液漏斗  ⑤蒸餾燒瓶 ⑥量筒  ⑦燃燒匙.
A.①②⑤⑥B.①②④⑤C.②③⑤⑥D.③④⑥⑦

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

10.某鋁土礦樣品中含有Al2O3、Fe2O3和SiO2,進(jìn)行一系列操作將它們分離:加入試劑、過濾、洗滌、灼燒等.依次加入的一組試劑是( 。
A.NaOH溶液、鹽酸、氨氣B.硫酸、NaOH溶液、鹽酸
C.NaOH溶液、鹽酸、CO2D.水、鹽酸、NaOH溶液

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

17.分別除去下列括號(hào)中的雜質(zhì),所選試劑或操作不正確的是( 。
A.SiO2(CaO):HClB.MgO(Al2O3):NaOHC.CO2(SO2):Ca(OH)2D.NaCl(NH4Cl):加熱

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

14.某化學(xué)興趣小組用下圖所示裝置探究濃硫酸與銅是否發(fā)生反應(yīng)及反應(yīng)所產(chǎn)生氣體性質(zhì).請(qǐng)回答下列問題:

(l)寫出試管甲中所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方式Cu+2H2SO4(濃)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O.
試管乙口部浸有堿液的棉花其作用是吸收有毒的尾氣,防止污染大氣.
(2)試管甲中溶液變?yōu)樗{(lán)色,乙中品紅溶液褪色等現(xiàn)象,說明了銅和濃硫酸發(fā)生了化學(xué)反應(yīng),并且該現(xiàn)象還能說明產(chǎn)生的氣體具有漂白性.
(3)SO2的排放是造成酸雨的主要因素,為了減少SO2的排放,常用石灰(CaO)法對(duì)煤燃燒后的煙氣脫硫,其原理是SO2+CaO=CaSO3(用化學(xué)方程式表示).
(4)SO2在適當(dāng)?shù)臏囟炔⒂幸欢ù呋瘎┐嬖诘臈l件下可以轉(zhuǎn)化為SO3,其化學(xué)方程式為2SO2+O2$\frac{\underline{催化劑}}{△}$2SO3
(5)為防止二氧化硫造成空氣污染,如果需要在裝置末端增加尾氣吸收裝置,應(yīng)選擇的裝置是B(填“B”或“C”).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

15.下列說法不正確的是( 。
A.僅含碳、氫元素的有機(jī)物稱為烴
B.1,2-二溴乙烷是無色液體
C.溴苯的密度比水大
D.四氟乙烯(CF2=CF2)中含有碳碳雙鍵,屬于烯烴

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