Question

钠及其化合物具有广泛的用途．
（1）用Na₂CO₃熔融盐作电解质，CO、O₂为原料组成的新型电池的研究取得了重大突破．该电池示意图如图：负极电极反应式为

 

，为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定，电池工作时必须有部分A物质参加循环．
（2）常温下，浓度均为0.1mol?L^-1的下列五种钠盐溶液的pH如下表；

溶质	CH3COONa	NaHCO3	Na2CO3	NaClO	NaCN
pH	8.8	9.7	11.6	10.3	11.1

上述盐溶液中的阴离子，结合H⁺能力最强的是

 

（填离子符号），根据表中数据，浓度均为0.01mol?L^-1的下列四种酸的溶液分别稀释100倍，pH变化最大的是

 

（填编号）．
A．HCN  B．HClO  C．CH₃COOH  D．H₂CO₃
（3）实验室中常用NaOH来进行洗气和提纯．
当300mL 1mol?L^-1的NaOH溶液吸收标准状况下4.48LCO₂时，所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序为

 

．
几种离子开始沉淀时的pH如下表：

离子	Fe2+	Cu2+	Mg2+
pH	7.6	5.2	10.4

当向含相同浓度Cu²⁺、Mg²⁺、Fe²⁺离子的溶液中滴加NaOH溶液时，

 

（填离子符号）先沉淀，K_sp[Fe（OH）₂]

 

K_sp[Mg（OH）₂]（填“＞”、“=”或“＜”）．

Answer 1

考点：盐类水解的原理,原电池和电解池的工作原理,难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质,离子浓度大小的比较

专题：

分析：（1）燃料电池中，负极上燃料失电子发生氧化反应，正极上氧化剂得电子发生还原反应；将两个方程式相加即得一氧化碳燃烧方程式；根据电极反应分析即可；
（2）越容易水解的盐，越容易结合氢离子，相同浓度的钠盐溶液，pH越大则盐的水解程度越大，浓度相同的酸稀释相同的倍数后，酸性越强的酸其pH变化越大；
（3）根据盐类的水解和电荷守恒来分析，注意盐类的水解是微弱的；
开始沉淀时pH小的离子先沉淀，溶度积常数越小的物质越先沉淀．

解答： 解：（1）该燃料电池的总反应为：2CO+O₂=2CO₂，通入氧气和CO₂的混合气体一极为原电池的正极，发生还原反应，电极反应式为：O₂+4e^-+2CO₂=2CO₃^2-，通入CO的一极为原电池的负极，发生氧化反应，电极反应式为：2CO-4e^-+2CO₃^2-=4CO₂，故答案为：CO+CO₃^2--2e^-═2CO₂；
（2）越容易水解的盐，越容易结合氢离子，相同浓度的钠盐溶液，pH越大则盐的水解程度越大，所以最易水解的盐是碳酸钠，所以最容易结合氢离子的阴离子是CO₃^2-；浓度相同的酸稀释相同的倍数后，酸性越强的酸其pH变化越大，HCN、HClO、CH₃COOH、H₂CO₃四种酸的酸性大小顺序是CH₃COOH＞H₂CO₃＞HClO＞HCN，所以溶液的pH变化最大的是醋酸，故选C；故答案为：CO₃^2-；C；
（3）300mL 1mol?L^-1的NaOH的物质的量=1mol/L×0.3L=0.3mol，标准状况下4.48LCO₂的物质的量=

4.48L

22.4L/mol

=0.2mol，所以氢氧化钠和二氧化碳反应方程式为2CO₂+3NaOH=Na₂CO₃+NaHCO₃+H₂O，溶液中碳酸根离子水解而使溶液呈碱性，即c（OH^-）＞c（H⁺），碳酸根离子水解生成碳酸氢根离子，所以c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-），由于水解程度较小，所以c（CO₃^2-）＞c（OH^-），故溶液中各离子浓度大小顺序是c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；pH小的离子先沉淀，溶度积常数越小的物质越先沉淀，所以Cu²⁺先沉淀，K_SP[（Fe（OH）₂]＜K_SP[（Mg（OH）₂]，
故答案为：c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；Cu²⁺，＜．

点评：本题考查了弱电解质的电离、盐的水解、离子浓度的比较、Ksp的应用等知识点，题目考查的知识点较多，题目难度中等，注意把握溶液中离子浓度大小比较的方法．