问题 计算题

化学能与电能之间的相互转化与人的生活实际密切相关,在生产、生活中有重要的应用,同时也是学生形成化学学科素养的重要组成部分。

(1)熔融状态下,钠的单质和氯化亚铁能组成可充电电池(如图1),反应原理为:2Na+FeCl2  Fe+2NaCl,该电池放电时,正极反应式为 ________________                          _____:

充电时,__________(写物质名称)电极接电源的负极;

该电池的电解质为________    _。

(2)某同学用铜片、石墨作电极电解一定浓度的硫酸铜溶液(如图2),一段时间停止通电取出电极。若在电解后的溶液中加入0.98g氢氧化铜粉末恰好完全溶解,经测定所得溶液与电解前完全相同。请回答下列问题:

①Y电极材料是    ,发生   (填“氧化或还原”)反应。

②电解过程中X电极上发生的电极反方应式是:

                                       

③如在电解后的溶液中加入足量的小苏打,充分反应后产生气体在标准状况下所占的体积是             

(3)常温时,BaSO4的Ksp=1.08×10-10,现将等体积的BaCl2溶液与2.0×10-3mol/l的Na2SO4

溶液混合。若要生成BaSO4沉淀,BaCl2溶液的最小浓度为______________。

答案

(14分)

(1)Fe2+2e= Fe(2分),钠(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)没有单位扣1分

(3)2.16x10-7. (2分)

题目分析: (1)对氧化还原反应,含化合价降低的元素发生还原反应做正极。充电时负极连接阴极。能导电的做电解质溶液。

(2)由加入0.98g氢氧化铜粉完全溶解,所得溶液与电解前完全相同。可知溶液电解氢氧化铜,在阴极放电的是Cu2,在阳极放电的是OH-。小苏打(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) 等体积的BaCl2溶液与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 c(Ba2)=2.16x10-7.

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