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【题目】电化学知识在物质制备领域的应用前景看好。

1)从环境保护的角度看,制备一种新型多功能水处理剂 高铁酸钠(Na2FeO4)较好的方法为电解法,其装置如图①所示:

①电解过程中阳极的电极反应式为______________________

②“镁一次氯酸盐”燃料电池可为图①装置提供电能,该电池电极为镁合金和铂合金,其工作原理如图②所示。b为该燃料电池的___________(填“正"或“负")极。当有16.6 g Na2FeO4生成时消耗C1O-的物质的量为______mol

2)电解Na2SO4溶液生产H2SO4和烧碱的装置如图③所示(已知:阳离子交换膜只允许阳离子通过,阴离子交换膜只允许阴离子通过),其中阴极和阳极均为惰性电极。测得同温同压下,气体甲与气体乙的体积比约为12。则丁为_________;电解一段时间,当产生0.1 mo1气体甲时,通过离子交换膜f的离子的质量为_____________g

3)用0.1032 mol/LNaOH溶液滴定未知浓度的稀盐酸,实验数据如下表:

实验序号

消耗NaOH溶液的体积/mL

待测稀盐酸的体积/mL

1

28.84

25.00

2

27.83

25.00

3

27.85

25.00

根据表格计算cHCl=______________。在上述滴定过程中,若滴定前碱式滴定管下端尖嘴中无气泡,滴定后有气泡,则测定结果将__________ (填“偏大”、“偏小”或“不影响”)。

【答案】Fe8OH6e===FeO424H2O 0.3 NaOH 9.2 0.1149mol/L 偏小

【解析】

根据原电池及电解池原理分析解答;根据酸碱滴定原理计算溶液浓度及进行误差分析。

1)①根据图示①知铁丝作阳极,阳极失电子发生氧化反应,电极反应式为:Fe8OH6e===FeO424H2O

②如图②所示,b极发生的反应为ClO-生成Cl-,氯元素化合价降低,得电子发生还原反应,作电池的正极;Na2FeO4中铁元素化合价为+6,根据得失电子守恒得:

n(C1O)=3×n(Na2FeO4)=3×=0.3mol,

故答案为:Fe+8OH-6e===FeO42-+4H2O;正;0.3;

2)根据图③电解Na2SO4溶液相当于电解水生成氢气和氧气,由题干知气体甲与气体乙的体积比约为12,则甲为氧气,c极为阳极乙为氢气,d极为阴极;d极电极反应为:2H2O+2e-=H2+2OH-,则丁为NaOH;生成0.1mol氧气时,转移的电子的物质的量为0.4mol,根据得失电子守恒,通过交换膜fNa+的物质的量为0.4mol,m(Na+)=23g/mol×0.4mol=9.2g,

故答案为:NaOH9.2;

3)第一组数据误差较大,应该舍去,则V(NaOH)=(27.83 mL +27.85 mL)/2=27.84 mL,根据HCl+NaOH═NaCl+H2O计算:27.84mL×0.1032mol/L=25.00mL×cHCl),解得:cHCl=0.1149mol/L;若滴定前碱式滴定管下端尖嘴中无气泡,滴定后有气泡,消耗掉的氢氧化钠体积就会偏小,滴定结果偏小,

故答案为:0.1149mol/L偏小。

练习册系列答案
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1试剂①应选用_____________(填代号)。

a.盐酸 b.H2SO4溶液 c.氯化钠溶液 d.NaOH溶液

2易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为____________________

3溶液B中溶质的主要成分为____________________ (填化学式)

4从溶液C中得到明矾的实验操作步骤为蒸发浓缩、__________(填操作名称)、过滤、洗涤、干燥。如下图所示,蒸发操作中的一处错误是_____________

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CH3 CH2 CH2O CH4O

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3)工业上采取用氨水除去SO2,已知25 ℃,NH3 H2OKb=1.8×105H2SO3 Ka1=1.3 × 102Ka2=62 × 108。若氨水的浓度为2.0 mo1/ L,溶液中的c(OH)=_____ mo1/ L;将SO2通入该氨水中,当c(OH)降至2.0 × 106mo1/ L时,溶液中的=_____________

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