Question

【題目】(1)硫酸鐵凈水原因（離子方程式）：_____，SnCl2水解成堿式氯化亞錫（化學方程式）_____，要除去CuCl2溶液中FeCl3，可以向溶液中加入_______，將AlCl3溶液蒸干并灼燒所得固體的化學式為___。

(2)以石墨為電極，電解FeI2溶液，陽極電極反應式為________，利用人工光合作用可將CO2轉化為甲酸，反應原理為2CO2＋2H2O=2HCOOH＋O2，裝置如圖所示：

①電極2的電極反應式是_______；

②在標準狀況下，當電極2室有11.2 L CO2反應。理論上電極1室液體質量___ (填“增加”或“減少”)___ g。

(3) 離子液體是一種室溫熔融鹽，為非水體系，由有機陽離子、Al2Cl7—和AlCl4—組成的離子液體作電解液時，可在鋼制品上電鍍鋁。鋼制品應接電源的_____極，已知電鍍過程中不產生其他離子且有機陽離子不參與電極反應，陰極電極反應式為__________。

(4)已知AsO43—＋2I－＋2H＋AsO33—＋I2＋H2O是可逆反應，設計如圖裝置(C1、C2均為石墨電極)開始時：C2棒電極反應式______，當電流表___時，反應達到化學平衡狀態。

Answer 1

【答案】Fe3+ +3HO Fe(OH)3 +3H+ SnCl2 +H2OSn(OH)Cl +HCl 氧化銅或氫氧化銅等 Al2O3 2I- - 2 e- =I2 CO2 +2H+ +2 e- = HCOOH 減少 9 負 4Al2Cl7—+3e— =7AlCl4— + Al AsO43—＋2 e-+2H＋= AsO33—＋H2O 讀數為零

【解析】

（1）硫酸鐵水解生成Fe（OH）3膠體，硫酸鐵凈水原因： Fe3+ +3HO Fe(OH)3 +3H+；

SnCl2水解成堿式氯化亞錫和鹽酸，化學方程式：SnCl2 +H2OSn(OH)Cl +HCl；

FeCl3在溶液中水解生成Fe(OH)3和氫離子，加入與氫離子反應的物質如CuO、Cu（OH）2會促進其水解，使三價鐵離子轉化為Fe（OH）3沉淀；要除去CuCl2溶液中FeCl3，可以向溶液中加入氧化銅或氫氧化銅等；

將AlCl3溶液蒸干時，鐵離子水解生成Al(OH)3和HCl，升高溫度促進HCl揮發，所以蒸干溶液時得到堿，灼燒氫氧化鋁時，氫氧化鋁會分解生成三氧化二鋁和水，將AlCl3溶液蒸干并灼燒所得固體的化學式為Al2O3。

(2)以石墨為電極，電解FeI2溶液，碘離子在陽極發生氧化，陽極電極反應式為2I- - 2 e- =I2 ；

①2是正極，正極上二氧化碳得電子和氫離子反應生成HCOOH，電極反應式為CO2+2H＋+2e－=HCOOH；

②電極1式為負極，發生的電極反應式為2H2O-4e－=4H＋+O2↑，理論上隨著當電極2室有11.2L CO2反應，二氧化碳的物質的量為11.2L÷22.4L·mol－1=0.5mol，轉移電子為0.5mol×2=1mol，電極1室參加反應的水的質量為18g·mol－1×1mol÷2=9g，

即電極1室理論減小液體質量為9g；

(3) 鋁作陽極，先失電子被氧化，再在鋼表面還原，鋼制品應接電源的負極，電極反應，陰極電極反應式為4Al2Cl7-+3e- =7AlCl4- + Al。

(4)AsO43-＋2I－＋2H＋AsO33—＋I2＋H2O是可逆反應，加酸，c（H＋）增大，AsO43－得電子，I－ 失電子，所以C1是負極，C2是正極；加堿，c（OH－）增大，AsO33－失電子，I2得電子，此時，C1是正極，C2是負極，故發生不同方向的反應，電子轉移方向不同。

開始時：C2棒是正極，電極反應式AsO43—＋2 e-+2H＋=AsO33—＋H2O，當電流表讀數為零時，反應達到化學平衡狀態。