Question

化學能與電能之間的相互轉化與人的生活實際密切相關，在生產、生活中有重要的應用，同時也是學生形成化學學科素養的重要組成部分。
（1）熔融狀態下，鈉的單質和氯化亞鐵能組成可充電電池(如圖1)，反應原理為：2Na＋FeCl₂  Fe＋2NaCl,該電池放電時，正極反應式為 ________________                          _____：

充電時，__________(寫物質名稱)電極接電源的負極；
該電池的電解質為________    _。
（2）某同學用銅片、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，經測定所得溶液與電解前完全相同。請回答下列問題：

①Y電極材料是    ，發生   (填“氧化或還原”)反應。
②電解過程中X電極上發生的電極反方應式是：
                                       
③如在電解后的溶液中加入足量的小蘇打，充分反應后產生氣體在標準狀況下所占的體積是             
（3）常溫時，BaSO₄的Ksp＝1.08×10^-10,現將等體積的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______________。

Answer 1

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

解析試題分析： （1）對氧化還原反應，含化合價降低的元素發生還原反應做正極。充電時負極連接陰極。能導電的做電解質溶液。
（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Cu^2＋，在陽極放電的是OH-。小蘇打（NaHCO₃）
Cu SO₄ + 2 H₂O= Cu（ＯＨ）_２＋H₂SO₄　n=0.98g/98gmol^-1=0.01mol
２NaHCO₃＋H₂SO₄＝Na_２SO₄＋H₂O＋２CO_２↑　　　　
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（Ba^2＋）ｃ（SO₄^２－）＝ｃ（Ba^2＋）１.0×10^-3＝1.08×10^-10
ｃ（Ba^2＋）＝1.08×10^-7　ｃ_原（Ba^2＋）=2.16x10^-7.
考點：本題考查電解池知識和Ksp的計算等知識。