(14分)取0.1 mol/L HA溶液与0.1 mol/L NaOH溶液等体积混合(混合后溶液体积的变化不计),测得混合溶液的pH=8。试回答以下问题:
(1)混合溶液的pH=8的原因是________________________________(用离子方程式表示)。
(2)混合溶液中由水电离出的c(H+)________0.1 mol/L NaOH溶液中由水电离出的c(H+) (填“>”、“<”或“=”)。
(3)求出混合液中下列算式的精确计算结果(填具体数字):
c(Na+)-c(A-)=________mol/L;c(OH-)-c(HA)=________mol/L。
(4)已知NH4A溶液为中性,又知将HA溶液加到Na2CO3溶液中有气体放出,试推断(NH4)2CO3溶液的pH________7(填“>”、“<”或“=”)。
(5)有相同温度下相同浓度的四种盐溶液:A.NH4HCO3;B.NH4A;C.(NH4)2SO4;D.NH4Cl,按pH由大到小的顺序排列________(填序号)。
已知铅蓄电池的工作原理为Pb+PbO2+2H2SO4
2PbSO4+2H2O,现用如图装置进行电解(电解液足量),测得当铅蓄电池中转移0.4 mol 电子时铁电极的质量减少11.2 g。请回答下列问题。
(1)A是铅蓄电池的极,铅蓄电池正极反应式为,放电过程中电解液的密度(填“减小”、“增大”或“不变”)。
(2)Ag电极的电极反应式是,该电极的电极产物共g。
(3)Cu电极的电极反应式是,CuSO4溶液的浓度(填“减小”、“增大”或“不变”)。
(4)如图表示电解进行过程中某个量(纵坐标x)随时间的变化曲线,则x表示。
a.各U形管中产生的气体的体积
b.各U形管中阳极质量的减少量
c.各U形管中阴极质量的增加量
请分析下列有关铝盐溶液电解时的变化情况。
(1)用石墨作电极,用如图装置电解AlCl3溶液,两极均产生气泡,阴极区有沉淀生成。持续电解,在阴极附近的溶液中还可观察到的现象是,解释此现象的离子方程式是。
(2)若用石墨作电极电解NaCl和Al2(SO4)3的混合溶液,混合溶液中二者的物质的量浓度分别为3 mol·L-1、0.5 mol·L-1,则下列表示电解过程的曲线正确的是。
工业废水中常含有一定量的Cr2O72-和CrO42-,它们会对人类及生态系统产生很大损害,必须进行处理。常用的处理方法之一是电解法。
(1)该法用Fe作电极电解含Cr2O72-的酸性废水,随着电解进行,在阴极附近溶液pH升高,产生Cr(OH)3沉淀。用Fe作电极的原因为。
(2)在阴极附近溶液pH升高的原因是(用电极反应解释),溶液中同时生成的沉淀还有。
第三代混合动力车,可以用电动机、内燃机或二者结合推动车轮。汽车上坡或加速时,电动机提供推动力,降低汽油的消耗;在刹车或下坡时,电池处于充电状态。
(1)混合动力车目前一般使用镍氢电池,该电池中镍的化合物为正极,储氢金属(以M表示)为负极,碱液(主要为KOH)为电解质溶液。镍氢电池充放电原理示意如图,其总反应式为:H2+2NiOOH
2Ni(OH)2
根据所给信息判断,混合动力车上坡或加速时,乙电极周围溶液的pH(填“增大”、“减小”或“不变”),该电极的电极反应式为。
(2)Cu2O是一种半导体材料,可通过如图的电解装置制取,电解总反应为:2Cu+H2O
Cu2O+H2↑
阴极的电极反应式是。
用镍氢电池作为电源进行电解,当蓄电池中有1 mol H2被消耗时,Cu2O的理论产量为g。
(3)远洋轮船的钢铁船体在海水中易发生电化学腐蚀中的腐蚀。为防止这种腐蚀,通常把船体与浸在海水里的Zn块相连,或与像铅酸蓄电池这样的直流电源的(填“正”或“负”)极相连。
科研、生产中常涉及钠、硫及其化合物。
(1)实验室可用无水乙醇处理少量残留的金属钠,化学反应方程式为。要清洗附着在试管壁上的硫,可用的试剂是。
(2)如图为钠高能电池的结构示意图,该电池的工作温度为320 ℃左右,电池反应为2Na+xS=Na2Sx,正极的电极反应式为。M(由Na2O和Al2O3制得)的两个作用是。
与铅蓄电池相比,当消耗相同质量的负极活性物质时,钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的 __ 倍。
(3)Na2S溶液中离子浓度由大到小的顺序为,向该溶液中加入少量固体CuSO4,溶液pH(填“增大”、“减小”或“不变”),Na2S溶液长期放置有硫析出,原因为(用离子方程式表示)。