Question

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

接通電源，經過一段時間后，測得乙中c電極質量增加。常溫下各燒杯中溶液pH與電解時間t的關系如右上圖（忽略因氣體溶解帶來的影響）。據此回答下列問題：

（1）在甲中燒杯中滴加酚酞，    極（填a或b）附近溶液會變紅。

（2）寫出乙燒杯中發生反應的化學方程式            。

（3）電極f上發生的電極反應式為            。

（4）若經過一段時間后，測得乙燒杯中c電極質量增加了8g，要使丙燒杯中溶液恢復到原來的狀態，應進行的操作是            。

Ⅱ．工業上利用BaSO₄制備BaCl₂的工藝流程如下：

某活動小組的同學在實驗室以重晶石（主要成分BaSO₄）為原料，對上述工藝流程進行模擬實驗。

（1）上述過程中，氣體用過量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）已知有關反應的熱化學方程式如下：

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

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

 

Answer 1

【答案】

 

【解析】

試題分析：Ⅰ在電解時乙中c電極質量增加，說明c電極為陰極，則直流電源M極為負極，N極為正極。由于開始時溶液的PH值甲、丙是7，二者應為強酸強堿鹽;乙的PH小于7，為強酸弱堿鹽，結合已知條件，含Cu^2＋。（1）隨著電解的進行，甲的PH逐漸增大，說明H₂O和電解質都發生了反應，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電極附近會變紅，Cl^-在陽極b放電（2）；乙的PH逐漸減小，說明OH^-放電，含有含氧酸根離子SO₄^2－、乙是CuSO₄溶液.乙燒杯的化學方程式是：

（3）丙在電解過程中PH不變，一直是7，說明丙為活潑金屬的含氧酸鹽，電解的實質是水，丙為Na₂SO₄溶液.在f極OH-放電，電極反應式為：4OH^-—4e^-=O₂↑+2H₂O。（4）根據電解方程式可知要使丙燒杯中溶液恢復到原來的狀態，應加入兩電極的產物反應得到的物質即可，即加入CuO，其質量為10克。

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

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

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

考點：考查鹽的電解、鹽的水解、反應熱等知識。