Question

【題目】Ⅰ.選擇合適的圖象，用字母填空：

（1）將等質量的兩份鋅粉a、b分別加入過量的稀硫酸中，同時向a中加入少量的CuSO4溶液，產生H2的體積V(L)與時間t(min)的關系的圖像是_______。

（2）將（1）中的CuSO4溶液改成CH3COONa溶液，其他條件不變，則圖象是_______。

Ⅱ.Na2FeO4是一種既能殺菌、消毒，又能絮凝凈水的高效水處理劑，其電解制法如下圖所示。電解過程中，兩極均有氣體產生，Y極區域溶液逐漸變成紫紅色；停止實驗，鐵電極明顯變細，電解液仍澄清。查閱資料得知，高鐵酸根離子(FeO42-)在溶液中呈紫紅色。

（3）電解過程中，X極區溶液的pH______(填“增大”“減小”或“不變”)。

（4）電解過程中，Y極發生的電極反應為___________和_____________。

（5）若在X極收集到672 mL氣體，在Y極收集到168 mL氣體(均已折算為標準狀況時氣體體積)，則Y電極(鐵電極)質量減少__________g。

（6）在堿性鋅電池中，用高鐵酸鉀作為正極材料，電池反應為2K2FeO4＋3Zn===Fe2O3＋ZnO＋2K2ZnO2。該電池正極的電極反應式為______________________。

Answer 1

【答案】 A C 增大 Fe－6e－＋8OH－===FeO42-＋4H2O 4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ 0.28 2FeO42-+6e-+5H2O=Fe2O3+10 OH-

【解析】（1）向a中加入少量的CuSO4溶液，鋅置換出銅，構成原電池加快反應速率，但由于消耗鋅，產生氫氣的體積減少，所以產生H2的體積V(L)與時間t(min)的關系的圖像是A。（2）將（1）中的CuSO4溶液改成CH3COONa溶液，醋酸根結合氫離子，降低氫離子濃度，反應速率減小，但最終產生氫氣的體積不變，因此圖象是C。（3）電解過程中，X極與電源的負極相連，作陰極，氫離子放電，所以X極區溶液的pH增大。（4）電解過程中，Y極與電源的正極相連，作陽極，鐵失去電子轉化為高鐵酸根離子，同時氫氧根也可以放電，所以發生的電極反應為Fe－6e－＋8OH－＝FeO42－＋4H2O、4OH－－4e－＝2H2O＋O2↑。（5）若在X極收集到672 mL氣體，即氫氣是0.03mol。在Y極收集到168 mL氣體，即氧氣是0.0075mol，則根據電子得失守恒可知消耗鐵的物質的量是，所以Y電極(鐵電極)質量減少0.005mol×56g/mol＝0.28g。（6）原電池中正極發生得到電子的還原反應，根據總反應式可知正極是高鐵酸鉀得到電子，該電池正極的電極反應式為2FeO42－+6e－+5H2O＝Fe2O3+10OH－。