化學(xué)能與電能之間的相互轉(zhuǎn)化與人的生活實(shí)際密切相關(guān),在生產(chǎn)、生活中有重要的應(yīng)用,同時(shí)也是學(xué)生形成化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)的重要組成部分。
(1)熔融狀態(tài)下,鈉的單質(zhì)和氯化亞鐵能組成可充電電池(如圖1),反應(yīng)原理為:2Na+FeCl2  Fe+2NaCl,該電池放電時(shí),正極反應(yīng)式為 ________________                          _____:

充電時(shí),__________(寫(xiě)物質(zhì)名稱(chēng))電極接電源的負(fù)極;
該電池的電解質(zhì)為_(kāi)_______    _。
(2)某同學(xué)用銅片、石墨作電極電解一定濃度的硫酸銅溶液(如圖2),一段時(shí)間停止通電取出電極。若在電解后的溶液中加入0.98g氫氧化銅粉末恰好完全溶解,經(jīng)測(cè)定所得溶液與電解前完全相同。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

①Y電極材料是    ,發(fā)生   (填“氧化或還原”)反應(yīng)。
②電解過(guò)程中X電極上發(fā)生的電極反方應(yīng)式是:
                                       
③如在電解后的溶液中加入足量的小蘇打,充分反應(yīng)后產(chǎn)生氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下所占的體積是             
(3)常溫時(shí),BaSO4的Ksp=1.08×10-10,現(xiàn)將等體積的BaCl2溶液與2.0×10-3mol/l的Na2SO4
溶液混合。若要生成BaSO4沉淀,BaCl2溶液的最小濃度為_(kāi)_____________。

(14分)
(1)Fe2+2e= Fe(2分),鈉(1分),β—Al2O3(1分)
(2)①石墨(1分),氧化(1分)
②Cu2+2e=Cu(2分)、2H+2e=H2↑或2H2O+2e=H2↑+2OH(2分)
③0.448L或448mL(2分)沒(méi)有單位扣1分
(3)2.16x10-7. (2分)

解析試題分析: (1)對(duì)氧化還原反應(yīng),含化合價(jià)降低的元素發(fā)生還原反應(yīng)做正極。充電時(shí)負(fù)極連接陰極。能導(dǎo)電的做電解質(zhì)溶液。
(2)由加入0.98g氫氧化銅粉完全溶解,所得溶液與電解前完全相同。可知溶液電解氫氧化銅,在陰極放電的是Cu2,在陽(yáng)極放電的是OH-。小蘇打(NaHCO3
Cu SO4 + 2 H2O= Cu(OH)+H2SO4 n=0.98g/98gmol-1=0.01mol
2NaHCO3+H2SO4=NaSO4+H2O+2CO↑    
0.01mol             0.02mol
0.02mol×22.4L/mol=0.448L
(3) 等體積的BaCl2溶液與2.0×10-3mol/l的Na2SO4溶液混合
Ksp=c(Ba2)c(SO42-)=c(Ba2)1.0×10-3=1.08×10-10
c(Ba2)=1.08×10-7。(Ba2)=2.16x10-7.
考點(diǎn):本題考查電解池知識(shí)和Ksp的計(jì)算等知識(shí)。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

(1)25℃時(shí),某NaCl溶液中c(Cl)=1×10-4 mol·L–1,則該溶液中c(Na)∶c(OH)=      
(2)25℃時(shí),將0.1 mol·L–1NaOH溶液與0.06 mol·L–1的H2SO4溶液等體積混合(忽略混合后體積的變化),求所得溶液的pH=     。25℃時(shí),pH值為8的NaOH溶液與pH值為10的NaOH溶液等體積混合后,溶液中氫離子濃度最接近             。
(3)25℃時(shí),下列四種溶液中,①pH=0的鹽酸 ②0.1 mol·L–1的鹽酸 ③0.01 mol·L–1的NaOH溶液 ④pH=11的NaOH溶液,由水電離生成氫離子濃度之比①︰②︰③︰④是:      (填字母)

A.1︰10︰100︰1000B.0︰1︰12︰11
C.14︰13︰12︰11D.14︰13︰2︰3
(4)某溫度(t℃)時(shí),測(cè)得0.01mol·L-1的NaOH溶液的pH=11,
①則該溫度下水的Kw                。
②在該溫度下測(cè)得某溶液pH=3,則該溶液中c(H)∶c(OH)=________。
③該溫度下將pH=2的鹽酸和pH=11的氫氧化鈉溶液等體積混合,pH=______________
(5) 純水中c(H+)=5.0×10–7 mol·L–1,則此時(shí)純水中的c(OH) =      ;若溫度不變,滴入稀硫酸使c(H+)=5.0×10–3 mol·L–1,則c(OH) =     ;在該溫度時(shí),往水中滴入NaOH溶液,溶液中的c(OH)=5.0×10–2 mol·L–1,則溶液中c(H+)=        

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:問(wèn)答題

(17分)化學(xué)反應(yīng)原理在科研和生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用。
(1)一定條件下,模擬某礦石形成的反應(yīng)aW+bQ→cN+dP+eR得到兩個(gè)圖像。

①該反應(yīng)的△H            0(填“>”、“=”或“<”)。
②某溫度下,平衡常數(shù)表達(dá)式為K =c2(X),則由圖(2)判定X代表的物質(zhì)為_(kāi)___。
(2)將E和F加入密閉容器中,在一定條件下發(fā)生反應(yīng):E(g)+F(s)2G(g)。忽略
固體體積,平衡時(shí)G的體積分?jǐn)?shù)(%)隨溫度和壓強(qiáng)的變化如下表所示:

則K(915℃)與K(810℃)的關(guān)系為K(915℃)____K(810℃)(填“大于”、“等于”或“小于”),a、b、f三者的大小關(guān)系為       ,1000℃、3.0 MPa時(shí)E的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)___。(3)25℃時(shí),H2CO3 HCO3+H+的電離常數(shù)Ka=4×10—7 mo1·L-1,則該溫度下,NaHCO3的水解常數(shù)Kh=           ,請(qǐng)用適當(dāng)?shù)脑嚬軐?shí)驗(yàn)證明Na2CO3溶液中存在CO32+H2O  HCO3+OH的事實(shí)               。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

已知:Cu(OH)2是二元弱堿;亞磷酸(H3PO3)是二元弱酸,與NaOH溶液反應(yīng),生成Na2HPO3。
(1)在銅鹽溶液中Cu2發(fā)生水解反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)___,該反應(yīng)的平衡常數(shù)為_(kāi)___;(已知:25℃時(shí),Ksp[Cu(OH)2]=2.0×10-20mol3/L3
(2)根據(jù)H3PO3的性質(zhì)可推測(cè)Na2HPO3稀溶液的pH______7(填“>”“<”或“=”)。常溫下,向10mL0.01mol/L H3PO3溶液中滴加10ml0.02mol/LNaOH溶液后,溶液中各種離子濃度由大到小的順序是_________;
(3)電解Na2HPO3溶液可得到亞磷酸,裝置如圖(說(shuō)明:陽(yáng)膜只允許陽(yáng)離子通過(guò),陰膜只允許陰離子通過(guò))

①陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為_(kāi)___________________。
②產(chǎn)品室中反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)___________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(17分)隨著我國(guó)工業(yè)化水平的不斷發(fā)展,解決水、空氣污染問(wèn)題成為重要課題。
(1)汽車(chē)尾氣的大量排放是造成空氣污染的重要因素之一,發(fā)展燃料電池汽車(chē)可以有效地解決上述問(wèn)題。直接甲醇燃料電池(DMFC)不會(huì)產(chǎn)生有害產(chǎn)物,能量轉(zhuǎn)換效率比內(nèi)燃機(jī)要高2~3倍,電池結(jié)構(gòu)如圖所示,c處通入的物質(zhì)為為_(kāi)_____,外電路中電子從______到______(填“A”或“B”)移動(dòng),寫(xiě)出電池負(fù)極的電極反應(yīng)方程式              

(2)工業(yè)廢水中常含有一定量的Cr2O72,會(huì)對(duì)人類(lèi)及生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生很大損害,電解法是處理鉻污染的常用方法。該法用Fe做電極電解含Cr2O72的酸性廢水,電解時(shí),在陰極上有大量氣泡生成,并產(chǎn)生Cr(OH)3、Fe(0H)3沉淀。
①反應(yīng)中,1molCr2O72完全生成Cr(OH)3沉淀,外電路通過(guò)電子的物質(zhì)的量為_(kāi)________ mol。
②常溫下,Cr(OH)3的溶度積,當(dāng)Cr3濃度小于10mol時(shí)可認(rèn)為完全沉淀,電解完全后,測(cè)得溶液的pH=6,則該溶液過(guò)濾后為_(kāi)__________(填“能”或“否”)直接排放。
(3)含氨廢水易引發(fā)水體富營(yíng)養(yǎng)化。向NH4Cl溶液中加入少量NaOH固體,溶液中________(填“增大”“減小”或“不變”);25時(shí),NH3?H2O的電離平衡常數(shù),該溫度下,1mol的NH4Cl溶液中

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

酸、堿、鹽是化學(xué)工作者研究的重要領(lǐng)域,請(qǐng)回答下列各小題:(1)某二元酸H2X的電離方程式是:H2X=H++HX,HXX2—+H+;卮鹣铝袉(wèn)題:
①KHX溶液顯               (填“酸性”、“堿性”或“中性”)。
②若0.1 mol·L—1KHX溶液的pH=2,則0.1 mol·L—1H2X溶液中氫離子的物質(zhì)的量
濃度  (填“<”、“>”或“=”)0.11 mol·L—1,理由是                        。                               
③0.01 mol·L—1的HCl與0.02 mol·L—1的KHX溶液等體積混合液中各離子濃度由大到小的順序是                                                
(2)在25℃下,向濃度均為0.1 mol·L—1的FeCl3和AlCl3混合溶液中逐滴加入氨水,先生成               (填化學(xué)式)沉淀。已知25℃時(shí)Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10—39 mol4·L—4,KsP[Al(OH)3]=1.3×10—33 mol4·L—4。
(3)在25℃下,有pH=3的醋酸溶液和pH=11的氫氧化鈉溶液,其中氫氧化鈉溶液的物質(zhì)的量濃度是              ,醋酸溶液的物質(zhì)的量濃度            (填“>”、“<”、“=”)氫氧化鈉溶液物質(zhì)的量濃度。將上述兩溶液等體積混合,反應(yīng)后溶液顯            (填“酸”、“堿”、“中”)性。
(4)某強(qiáng)酸性反應(yīng)體系中,發(fā)生反應(yīng):
   X+   PbO2+  H2SO4 =  Pb(MnO42+  PbSO4+  H2O ,
已知X是一種硫酸鹽,且0.2 mol X在該反應(yīng)中失去1 mol 電子,則X的化學(xué)式是   
                 。請(qǐng)將上述化學(xué)方程式配平,把系數(shù)填在各物質(zhì)前的橫線(xiàn)上。.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

某食用白醋是由醋酸與純水配制而成,用中和滴定的方法準(zhǔn)確測(cè)定其中醋酸的物質(zhì)的量濃度。實(shí)驗(yàn)步驟:①配制500mL濃度約為0.1mol·L-1的NaOH溶液;②用KHC8H4O4標(biāo)準(zhǔn)溶液準(zhǔn)確測(cè)定該NaOH溶液的濃度;③用已知準(zhǔn)確濃度的NaOH溶液測(cè)定醋酸的濃度。
(1)稱(chēng)量所需的NaOH固體置于大燒杯中,加入500mL蒸餾水,攪拌溶解。該配制步驟         (填“可行”或“不可行”),
(2)稱(chēng)量時(shí)NaOH在空氣中極易吸水,配制所得的NaOH溶液濃度通常比預(yù)期      (填“小”或“大”),這是不能直接配制其標(biāo)準(zhǔn)溶液的原因。
(3)查閱白醋包裝:醋酸含量約為6g/100mL,換算成物質(zhì)的濃度約為         mol·L-1,滴定前要先將白醋稀釋10倍。稀釋白醋時(shí)需要的儀器有100mL容量瓶、燒杯、玻璃棒、 膠頭滴管、                   。
(4)準(zhǔn)確量取稀釋后的白醋20.00mL,置于250mL錐形瓶中,加入30mL蒸餾水,再滴加酚酞指示劑,用上述NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至                         即為終點(diǎn)。
(5)為了減小實(shí)驗(yàn)誤差,該同學(xué)一共進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn),假設(shè)每次所取白醋體積均為20.00mL,NaOH標(biāo)準(zhǔn)液濃度為c mo1/L,三次實(shí) 驗(yàn)結(jié)果記錄如下:    

實(shí)驗(yàn)次數(shù)
第一次
第二次
第三次
消耗NaOH溶液體積/mL
25.02
24.22
24.18
 
從上表可以看出,第一次實(shí)驗(yàn)中記錄消耗NaOH溶液的體積明顯多于后兩次,其原因可能是     
A.滴定前滴定管尖嘴有氣泡,滴定結(jié)束無(wú)氣泡
B.盛裝標(biāo)準(zhǔn)液的滴定管裝液前用蒸餾水潤(rùn)洗過(guò),未用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗
C.第一次滴定用的錐形瓶未潤(rùn)洗
D.滴定結(jié)束時(shí),俯視讀數(shù)
(6)根據(jù)所給數(shù)據(jù),寫(xiě)出計(jì)算該白醋中醋酸的物質(zhì)的量濃度:     

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

亞硝酸鈉(NaNO2)是重要的防腐劑。某化學(xué)興趣小組嘗試制備亞硝酸鈉,查閱資料:①HNO2為弱酸,在酸性溶液中,NO2-可將MnO4-還原為Mn2且無(wú)氣體生成。
②NO不與堿反應(yīng),可被酸性KMnO4溶液氧化為硝酸
探究一 亞硝酸鈉固體的制備
以碳和濃硝酸為起始原料,設(shè)計(jì)如下裝置利用一氧化氮與過(guò)氧化鈉反應(yīng)制備亞硝酸鈉。(反應(yīng)方程式為2NO+Na2O2=2NaNO2,部分夾持裝置和A中加熱裝置已略)

(1)寫(xiě)出裝置A燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式                          。
(2)有同學(xué)認(rèn)為裝置C中產(chǎn)物不僅有亞硝酸鈉,還有碳酸鈉和氫氧化鈉,為排除干擾應(yīng)在B、C裝置間增加裝置E,E中盛放的試劑應(yīng)是         (填字母)。
A.濃H2SO4   B.堿石灰  C.無(wú)水CaCl2
探究二 亞硝酸鈉固體含量的測(cè)定及性質(zhì)驗(yàn)證
稱(chēng)取裝置C中反應(yīng)后的固體4.000g溶于水配成250mL溶液,取25.00mL溶液于錐形瓶中,用0.1000
mol/L酸性KMnO4溶液進(jìn)行滴定,實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)如下表所示:

滴定次數(shù)
1
2
3
4
KMnO4溶液體積/mL
20.60
20.02
20.00
19.98
 
(3)第一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常,造成這種異常的原因可能是        (填字母)。
A.酸式滴定管用蒸餾水洗凈后未用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗
B.錐形瓶洗凈后未干燥
C.滴定終了仰視讀數(shù)
(4)根據(jù)表中數(shù)據(jù),計(jì)算所得固體中亞硝酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)                    
(5)亞硝酸鈉易溶于水,將0.2mol·L-1的亞硝酸鈉溶液和0.1mol·L-1的鹽酸等體積混合,混合后溶液呈酸性,則混合后溶液中離子濃度由大到小的順序?yàn)?u>           。
探究三  反應(yīng)廢液的處理
反應(yīng)后燒瓶A中仍然存在一定量的硝酸,不能直接排放,用NaOH溶液調(diào)成中性,再用電化學(xué)降解法進(jìn)行處理。25℃時(shí),反應(yīng)進(jìn)行10min,溶液的pH由7變?yōu)?2。電化學(xué)降解NO3-的原理如右圖所示。
(6)電源正極為       (填A(yù)或B),陰極反應(yīng)式為                       。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:單選題

如下圖所示,把鋅片和銅片用導(dǎo)線(xiàn)相連后插入裝有稀硫酸溶液的燒杯中構(gòu)成原電池。下列敘述正確的是

A.Zn是負(fù)極,發(fā)生還原反應(yīng) 
B.電流從鋅片流向銅片 
C.一段時(shí)間后,銅片質(zhì)量減輕 
D.該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?nbsp;

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