Question

Ⅰ．將由Na^＋、Ba^2＋、Cu^2＋、SO₄^2－、Cl^－組合形成的三種強(qiáng)電解質(zhì)溶液，分別裝入下圖裝置中的甲、乙、丙三個(gè)燒杯中進(jìn)行電解，電極均為石墨電極。

接通電源，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，測(cè)得乙中c電極質(zhì)量增加。常溫下各燒杯中溶液pH與電解時(shí)間t的關(guān)系如右上圖（忽略因氣體溶解帶來(lái)的影響）。據(jù)此回答下列問(wèn)題：

（1）在甲中燒杯中滴加酚酞，    極（填a或b）附近溶液會(huì)變紅。

（2）寫(xiě)出乙燒杯中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式            。

（3）電極f上發(fā)生的電極反應(yīng)式為            。

（4）若經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，測(cè)得乙燒杯中c電極質(zhì)量增加了8g，要使丙燒杯中溶液恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)，應(yīng)進(jìn)行的操作是            。

Ⅱ．工業(yè)上利用BaSO₄制備BaCl₂的工藝流程如下：

某活動(dòng)小組的同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室以重晶石（主要成分BaSO₄）為原料，對(duì)上述工藝流程進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。

（1）上述過(guò)程中，氣體用過(guò)量NaOH溶液吸收得到Na₂S。Na₂S水溶液顯堿性的原因是      。（用離子方程式表示）

（2）已知有關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下：

BaSO₄(s) +4C(s)4CO(g)+BaS(s)  △H₁ = +571.2kJ/mol       ①

C(s) +CO₂(g)2CO(g)   △H₂ = +172.5kJ/mol                ②

則反應(yīng)BaSO₄(s) +2C(s)2CO₂(g) + BaS(s)  △H₃ =     

（3）在高溫焙燒重晶石過(guò)程中必須加入過(guò)量的炭，同時(shí)還要通入空氣，其目的是      。

 

Answer 1

【答案】

 

【解析】

試題分析：Ⅰ在電解時(shí)乙中c電極質(zhì)量增加，說(shuō)明c電極為陰極，則直流電源M極為負(fù)極，N極為正極。由于開(kāi)始時(shí)溶液的PH值甲、丙是7，二者應(yīng)為強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽;乙的PH小于7，為強(qiáng)酸弱堿鹽，結(jié)合已知條件，含Cu^2＋。（1）隨著電解的進(jìn)行，甲的PH逐漸增大，說(shuō)明H₂O和電解質(zhì)都發(fā)生了反應(yīng)，甲為氯化物。H⁺在陰極a電極放電，由于破壞了附近的水的電離平衡，其附近的OH^-濃度增大，所以滴加酚酞a電極附近會(huì)變紅，Cl^-在陽(yáng)極b放電（2）；乙的PH逐漸減小，說(shuō)明OH^-放電，含有含氧酸根離子SO₄^2－、乙是CuSO₄溶液.乙燒杯的化學(xué)方程式是：

（3）丙在電解過(guò)程中PH不變，一直是7，說(shuō)明丙為活潑金屬的含氧酸鹽，電解的實(shí)質(zhì)是水，丙為Na₂SO₄溶液.在f極OH-放電，電極反應(yīng)式為：4OH^-—4e^-=O₂↑+2H₂O。（4）根據(jù)電解方程式可知要使丙燒杯中溶液恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)，應(yīng)加入兩電極的產(chǎn)物反應(yīng)得到的物質(zhì)即可，即加入CuO，其質(zhì)量為10克。

Ⅱ（1）Na₂S是強(qiáng)堿弱酸鹽， S^2-水解消耗水電離產(chǎn)生的H+,最終整個(gè)溶液中c（OH^-)〉c(H⁺),呈堿性，離子方程式為

（2）、①-②×2得：該反應(yīng)方程式，△H₃=△H₁-2△H₂=+571.2 kJ/mol-2×172.5 kJ/mol=+226.2 kJ/mol.

（3）該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，碳燃燒放熱可為反應(yīng)提供能量，所以要加入過(guò)量的炭，并且要不斷通入空氣。

考點(diǎn)：考查鹽的電解、鹽的水解、反應(yīng)熱等知識(shí)。