Question

【題目】（1）鐵及鐵的化合物應用廣泛，如FeCl3可用作催化劑、印刷電路銅板腐蝕劑和外傷止血劑等。寫出FeCl3溶液腐蝕印刷電路銅板的離子方程式___。腐蝕銅板后的混合溶液中，若Cu2+、Fe3+和Fe2+的濃度均為0.10mol/L，請參照下表給出的數據和藥品，簡述除去CuCl2溶液中Fe3+和Fe2+的實驗步驟___。

	氫氧化物開始沉淀時的pH	氫氧化物沉淀完全時的pH
Fe3+ Fe2+ Cu2+	1.9 7.0 4.7	3.2 9.0 6.7
提供的藥品：Cl2 濃H2SO4 NaOH溶液 CuO Cu

（2）間接電化學法可對大氣污染物NO進行無害化處理，其工作原理如圖所示，質子膜允許H+和H2O通過。電極Ⅰ為___極，電極反應式為___，吸收塔中的反應為____，每處理1molNO，可同時得到___gO2。

（3）“重油-氧氣-熔融碳酸鈉”燃料電池裝置如圖所示。下列說法錯誤的是（______）

A.O2在b極得電子，最終被還原為CO32-

B.放電過程中，電子由電極a經導線流向電極b

C.該電池工作時，CO32-經“交換膜2”移向b極

D.H2參與的電極反應為H2-2e-+CO32-=H2O+CO2

Answer 1

【答案】2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ ①通入足量氯氣將Fe2+氧化成Fe3+；②加入CuO調節溶液的pH至3.2﹣4.7；③過濾（除去Fe（OH）3） 陰 2HSO3-+2e-+2H+═S2O42-+2H2O 2NO+2S2O42-++2H2O=N2+4HSO3- 16 C

【解析】

(1)Fe3+有強氧化性，能把金屬銅氧化成銅離子；先將Fe2+轉化成Fe3+；再根據圖表條件溶液的pH值，三價鐵離子沉淀完全后，進行過濾即可；

(2)電極I為陰極，則電極Ⅱ為陽極，電解池中陽離子向陰極移動，HSO3-在電極I上轉化未S2O42-，過程中S的化合價降低，得到電子發生還原反應，則電極I為陰極；吸收塔中通入NO和S2O42-離子反應，生成N2和HSO3-，據此寫出反應方程式；處理NO時，產生HSO3-進入電解池，O2逸出電解池，S2O42-流出電解池，據此計算電解池的質量變化；

(3)燃料電池通O2的極為正極，發生還原反應，燃料在負極發生氧化反應；原電池工作時電子沿導線流向正極，電池內部陰離子向負極移動。

(1)Fe3+有強氧化性，能把金屬銅氧化成銅離子，自身被還原成 Fe2+，反應方程式為2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；根據圖表知，Fe3+沉淀需要的PH值較小，與銅離子沉淀時的PH值相差較大，所以首先將二價鐵離子轉化為三價鐵離子，選取的試劑不能引進新的雜質離子，所以選取氯氣 作氧化劑；然后加熱氧化銅除去氯氣溶解生成的鹽酸，在PH值3.2時三價鐵離子完全沉淀，PH值4.7時銅離子開始沉淀，所以調節溶液的PH值至3.2-4.7；然后通過過濾除去生成的沉淀；

(2)HSO3-在電極I上轉化未S2O42-，過程中S的化合價降低，得到電子發生還原反應，則電極I為陰極，電極反應為：2HSO3-+2e-+2H+═S2O42-+2H2O；吸收塔中通入NO和S2O42-離子反應，生成N2和HSO3-，所以反應方程式為：2NO+2S2O42-+2H2O=N2+4HSO3-；電極Ⅱ為陽極，H2O在電極Ⅱ上被轉化為O2，發生電極反應：2H2O-4e-═O2↑+4H+，每處理1molNO，則轉移電子數為1mol×2=2mol，根據電子轉移守恒，則產生O2的物質的量為2mol×=0.5mol，質量為0.5mol×32g/mol=16g；

(3)A．氧氣一極為正極，發生還原反應，所以O2在b極得電子，最終被還原為CO32-，故A正確；

B．原電池中電子沿導線流向正極，所以放電過程中，電子由電極a經導線流向電極b，故B正確；

C．原電池中陰離子向負極移動，所以CO32-經“交換膜2”移向a極，故C錯誤；

D．負極氫氣發生氧化反應，電極反應式：H2-2e-+CO32-═H2O+CO2，故D正確；

故答案為C。