Question

鈉及其化合物具有廣泛的用途．
（1）用Na₂CO₃熔融鹽作電解質(zhì)，CO、O₂為原料組成的新型電池的研究取得了重大突破．該電池示意圖如圖：負極電極反應(yīng)式為

 

，為了使該燃料電池長時間穩(wěn)定運行，電池的電解質(zhì)組成應(yīng)保持穩(wěn)定，電池工作時必須有部分A物質(zhì)參加循環(huán)．
（2）常溫下，濃度均為0.1mol?L^-1的下列五種鈉鹽溶液的pH如下表；

溶質(zhì)	CH3COONa	NaHCO3	Na2CO3	NaClO	NaCN
pH	8.8	9.7	11.6	10.3	11.1

上述鹽溶液中的陰離子，結(jié)合H⁺能力最強的是

 

（填離子符號），根據(jù)表中數(shù)據(jù)，濃度均為0.01mol?L^-1的下列四種酸的溶液分別稀釋100倍，pH變化最大的是

 

（填編號）．
A．HCN  B．HClO  C．CH₃COOH  D．H₂CO₃
（3）實驗室中常用NaOH來進行洗氣和提純．
當300mL 1mol?L^-1的NaOH溶液吸收標準狀況下4.48LCO₂時，所得溶液中各離子濃度由大到小的順序為

 

．
幾種離子開始沉淀時的pH如下表：

離子	Fe2+	Cu2+	Mg2+
pH	7.6	5.2	10.4

當向含相同濃度Cu²⁺、Mg²⁺、Fe²⁺離子的溶液中滴加NaOH溶液時，

 

（填離子符號）先沉淀，K_sp[Fe（OH）₂]

 

K_sp[Mg（OH）₂]（填“＞”、“=”或“＜”）．

Answer 1

考點：鹽類水解的原理,原電池和電解池的工作原理,難溶電解質(zhì)的溶解平衡及沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì),離子濃度大小的比較

專題：

分析：（1）燃料電池中，負極上燃料失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上氧化劑得電子發(fā)生還原反應(yīng)；將兩個方程式相加即得一氧化碳燃燒方程式；根據(jù)電極反應(yīng)分析即可；
（2）越容易水解的鹽，越容易結(jié)合氫離子，相同濃度的鈉鹽溶液，pH越大則鹽的水解程度越大，濃度相同的酸稀釋相同的倍數(shù)后，酸性越強的酸其pH變化越大；
（3）根據(jù)鹽類的水解和電荷守恒來分析，注意鹽類的水解是微弱的；
開始沉淀時pH小的離子先沉淀，溶度積常數(shù)越小的物質(zhì)越先沉淀．

解答： 解：（1）該燃料電池的總反應(yīng)為：2CO+O₂=2CO₂，通入氧氣和CO₂的混合氣體一極為原電池的正極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：O₂+4e^-+2CO₂=2CO₃^2-，通入CO的一極為原電池的負極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：2CO-4e^-+2CO₃^2-=4CO₂，故答案為：CO+CO₃^2--2e^-═2CO₂；
（2）越容易水解的鹽，越容易結(jié)合氫離子，相同濃度的鈉鹽溶液，pH越大則鹽的水解程度越大，所以最易水解的鹽是碳酸鈉，所以最容易結(jié)合氫離子的陰離子是CO₃^2-；濃度相同的酸稀釋相同的倍數(shù)后，酸性越強的酸其pH變化越大，HCN、HClO、CH₃COOH、H₂CO₃四種酸的酸性大小順序是CH₃COOH＞H₂CO₃＞HClO＞HCN，所以溶液的pH變化最大的是醋酸，故選C；故答案為：CO₃^2-；C；
（3）300mL 1mol?L^-1的NaOH的物質(zhì)的量=1mol/L×0.3L=0.3mol，標準狀況下4.48LCO₂的物質(zhì)的量=

4.48L

22.4L/mol

=0.2mol，所以氫氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)方程式為2CO₂+3NaOH=Na₂CO₃+NaHCO₃+H₂O，溶液中碳酸根離子水解而使溶液呈堿性，即c（OH^-）＞c（H⁺），碳酸根離子水解生成碳酸氫根離子，所以c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-），由于水解程度較小，所以c（CO₃^2-）＞c（OH^-），故溶液中各離子濃度大小順序是c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；pH小的離子先沉淀，溶度積常數(shù)越小的物質(zhì)越先沉淀，所以Cu²⁺先沉淀，K_SP[（Fe（OH）₂]＜K_SP[（Mg（OH）₂]，
故答案為：c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；Cu²⁺，＜．

點評：本題考查了弱電解質(zhì)的電離、鹽的水解、離子濃度的比較、Ksp的應(yīng)用等知識點，題目考查的知識點較多，題目難度中等，注意把握溶液中離子濃度大小比較的方法．