Question

【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1：2。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/L的NaOH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c（HCl）=______________。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”）。

Answer 1

【答案】Fe＋8OH－－6e－===FeO42－＋4H2O 正 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：Fe＋8OH－－6e－===FeO42－＋4H2O；

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一)=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1：2，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f的Na+的物质的量为0.4mol，则m(Na+)=23g/mol×0.4mol=9.2g，

故答案为：NaOH；9.2；

（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×c（HCl），解得：c（HCl）=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。