Question

【題目】高鐵酸鉀(K2FeO4)不僅是一種理想的水處理劑，而且高鐵電池的研制也在進(jìn)行中。如圖甲是高鐵電池的實(shí)驗(yàn)裝置:已知放電后，兩極得到鐵的相同價(jià)態(tài)的化合物。

(1)該電池放電時(shí)正極發(fā)生的電極反應(yīng)是___________。

(2)若該電池屬于二次電池，則充電時(shí)陰極反應(yīng)的電極反應(yīng)式為___________　。

(3)已知鹽橋中含有飽和KCl溶液，放電時(shí)，鹽橋的作用是___________。此鹽橋中陰離子的運(yùn)行方向是___________；若用某種高分子材料制成隔膜代替鹽橋，該隔膜允許通過的離子是___________。

(4)在化學(xué)分析中采用K2CrO4為指示劑，以AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定溶液中的Cl-，利用Ag+與CrO42-生成磚紅色沉淀，指示到達(dá)滴定終點(diǎn)。當(dāng)溶液中Cl-恰好完全沉淀(濃度等于1.0×105 mol·L1)時(shí)，溶液中c(Ag+)為___________mol·L1，此時(shí)溶液中c(CrO42-)等于__________ mol·L1。(已知Ag2CrO4、AgCl的Ksp分別為2.0×1012和2.0×1010)。

Answer 1

【答案】 FeO42-+4H2O+3e- =Fe(OH)3↓+5OH- Fe(OH)3+3e- =Fe+3OH- 形成閉合回路 左池到右池 K+和H+ 2.0×10-5 5.0×10-3

【解析】（1）FeO42-在正極得電子生成Fe3+，該電池放電時(shí)正極發(fā)生的電極反應(yīng)為：FeO42-+4H2O+3e- =Fe(OH)3↓+5OH-；（2）充電時(shí)Fe(OH)3在陰極得電子生成Fe，其電極反應(yīng)式為：Fe(OH)3+3e- =Fe+3OH-；（3）鹽橋中含有飽和KCl溶液，鹽橋能夠使裝置形成閉合回路，并保持兩邊溶液呈電中性。此鹽橋中陰離子的運(yùn)行方向是向負(fù)極移動，即從左池到右池；該隔膜應(yīng)該是陽離子交換膜，允許通過的離子是K+和H+。（4）當(dāng)溶液中Cl-完全沉淀時(shí)，即c（Cl-）=1.0×10-5mol/L，依據(jù)Ksp（AgCl）=2.0×10-10，計(jì)算得到c（Ag+）=2.0×10-10/1.0×10-5= 2.0×10-5mol/L，此時(shí)溶液中c（CrO42-）= 2.0×10-12/(2.0×10-5)2= =5.0×10-3mol/L。