Question

Na、Fe、Cu、Al是常見的金屬元素，請按要求回答下列問題：

(1)一定條件下，2.3 g的Na與O₂完全反應(yīng)生成3.6 g產(chǎn)物時失去的電子數(shù)為________。

(2)向氯化銅溶液中加入一定量的鐵粉和鋁粉混合物，充分反應(yīng)后，下列情況可能出現(xiàn)的是________(填字母)。

a．溶液中有Cu^2＋、Fe^2＋、Al^3＋，不溶物為Cu

b．溶液中有Fe^2＋、Al^3＋，不溶物為Cu、Fe

c．溶液中有Fe^3＋、Al^3＋，不溶物為Cu

d．溶液中有Fe^2＋，不溶物為Cu、Al

(3)將一定質(zhì)量的鐵、鋁、銅合金，加入1 L一定物質(zhì)的量濃度的硝酸中，合金完全溶解，測得溶液中(忽略溶液體積的變化)c(H^＋)＝0.5 mol·L^－1，c(Cu^2＋)＝0.3 mol·L^－1，c(Al^3＋)＝0.2 mol·L^－1，c(NO)＝2 mol·L^－1，則混合物中鐵的質(zhì)量最少為________。

(4)鐵的某種氧化物的化學(xué)式表示為Fe_xO(x<1)，已知鐵元素在該氧化物中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75%，則x＝______(精確至0.01)。

(5)Na—Al/FeS是一種可充電電池，電池中用含Na^＋導(dǎo)電固體作為電解質(zhì)，在工作過程中Na^＋的物質(zhì)的量保持不變。

①若該正極的電極反應(yīng)式表示為2Na^＋＋FeS＋2e^－===Na₂S＋Fe，則電池的負(fù)極反應(yīng)式可表示為________________；充電時，陽極發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是________。

②用該電池作電源，組成如圖所示裝置，若通電5 min時，銅電極質(zhì)量增加1.08 g，則該電源電極X名稱為________。圖中裝置A、B的pH變化為A__________、B________(填“增大”、“減小”或“不變”)。

Answer 1

答案　(1)6.02×10²²(或0.1N_A)　(2)ab

(3)5.6 g　(4)0.86

(5)①2Na－2e^－===2Na^＋　Na₂S、Fe

②負(fù)極　增大　不變

解析　(1)鈉與氧氣完全反應(yīng)，不論生成Na₂O還是Na₂O₂，鈉的化合價(jià)均變?yōu)椋?價(jià)，2.3 g鈉為0.1 mol，轉(zhuǎn)移電子為0.1 mol。

(2)c中Cu與Fe^3＋不能大量共存；d中Al與Fe^2＋不能大量共存。

(3)當(dāng)合金中的鐵生成Fe^3＋時，其質(zhì)量最小，根據(jù)溶液的電中性可得：c(H^＋)＋2c(Cu^2＋)＋3c(Al^3＋)＋3c(Fe^3＋)＝c(NO)，代入數(shù)據(jù)解得c(Fe^3＋)＝0.1 mol，故合金中含有鐵0.1 mol，其質(zhì)量為5.6 g。

(4)根據(jù)題意：＝75%，解得x＝0.86。

(5)①鈉為活潑金屬，故負(fù)極反應(yīng)應(yīng)為鈉失電子生成Na^＋。充電時陽極反應(yīng)為放電時正極反應(yīng)的逆反應(yīng)，由放電時正極反應(yīng)式可知充電時陽極反應(yīng)物為Na₂S、Fe。②由銅電極質(zhì)量增加1.08 g可知銅電極為陰極，則銀電極為陽極，Y為正極，X為負(fù)極。A池為電解KCl溶液，pH增大，而B池為電鍍池，其pH基本不變。