Question

（2012?南京二模）聚合硫酸鐵可用于自來水廠凈化水源，它在水中生成的膠體能吸附鎘等重金屬離子．
（1）鎘鎳堿性電池放電時，負極的Cd轉化為Cd（OH）₂，正極的NiO₂轉化為Ni（OH）₂，寫出該電池反應方程式

Cb+NiO₂+2H₂O=Cb（OH）₂+Ni（OH）₂

．
（2）雙氧水氧化法制備聚合硫酸鐵：在反應器中加入硫酸亞鐵、硫酸和水，攪拌混合，緩慢加入H₂O₂，反應得到聚合硫酸鐵．該過程中加入H₂O₂速度不能太快，原因是

若加入速度過快，H₂O₂有可能來不及與物質充分接觸反應就被分解

．
（3）聚合硫酸鐵的化學式可表示為[Fe_a（OH）_b（SO₄）_c]_m．取一定量聚合硫酸鐵樣品與足量鹽酸反應，將所得溶液平均分為兩等份．一份溶液中加入足量的BaCl₂溶液，得到白色沉淀1.7475g．另一份溶液，加熱煮沸后，滴加稍過量SnCl₂溶液，使Fe³⁺還原為Fe²⁺，用甲基橙除去過量SnCl₂．然后用0.02000mol/L K₂Cr₂O₇標準溶液滴定，到達滴定終點時共用去K₂Cr₂O₇標準溶液50.00mL．計算聚合硫酸鐵晶體中a、b、c的最簡整數比．（已知：Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O）

Answer 1

分析：（1）鎘鎳堿性電池放電時，負極的Cd轉化為Cd（OH）₂，正極的NiO₂轉化為Ni（OH）₂，依據原電池中 負極失電子發生氧化反應，正極上得到電子發生還原反應；依據生成物質配平寫出；
（2）加入H₂O₂速度不能太快是因為過氧化氫本身易分解；
（3）依據題干信息和元素守恒，化學方程式計算．

解答：解：（1）鎳堿性電池放電時，負極的Cd轉化為Cd（OH）₂，正極的NiO₂轉化為Ni（OH）₂，配平寫出該電池反應方程式為Cb+NiO₂+2H₂O=Cb（OH）₂+Ni（OH）₂，
故答案為：Cb+NiO₂+2H₂O=Cb（OH）₂+Ni（OH）₂；
（2）雙氧水氧化法制備聚合硫酸鐵：在反應器中加入硫酸亞鐵、硫酸和水，攪拌混合，緩慢加入H₂O₂，反應得到聚合硫酸鐵．該過程中加入H₂O₂速度不能太快，若加入速度過快，H₂O₂有可能來不及與物質充分接觸反應就被分解，
故答案為：若加入速度過快，H₂O₂有可能來不及與物質充分接觸反應就被分解；
（3）n（SO₄^2-）=

1.7475g

233g/mol

=0.0075mol；n（K₂Cr₂O₇）=0.05×0.02000mol=0.001mol；n（Fe²⁺）=n（K₂Cr₂O₇）×6=0.006mol，
由電荷守恒可知n（OH^-）+n（SO₄^2-）×2=n（Fe³⁺）×3，n（OH^-）=0.006mol×3-0.075mol×2=0.003mol，
得到a：b：c=0.006mol：0.003mol：0.0075mol=4：2：5，
答：聚合硫酸鐵晶體中a、b、c的最簡整數比為4：2：5．

點評：本題考查了原電池反應原理分析判斷，物質制備注意問題的分析判斷，物質化學式在反應過程中的計算推斷，題目難度中等．