Question

（1）25℃時x mol?L^-1的CH₃COOH溶液與0.01mol?L^-1的NaOH溶液等體積混合，溶液顯中性，則[CH₃COO^-]

=

[Na⁺]（填“＞”“=”“＜”），用含x的代數式表示CH₃COOH的電離平衡常數Ka=

10-9

x-10-2

（2）高鐵電池是一種新型可充電電池，與普通高能電池相比，該電池能長時間保持穩定的放電電壓，高鐵電池的總反應為3Zn+2K₂FeO₄+8H₂O

放電

充電

3Zn（OH）₂+2Fe（OH）₃+4KOH
①寫出該電池充電時陰陽兩極的電極反應式
陰極：

Zn（OH）₂+2e^-=Zn+2OH^-

陽極：

Fe（OH）₃-3e^-+5OH^-=FeO₄^2-+4H₂O

②下列敘述正確的是

AC

  （填字母）．
A．Zn電極在放電時作負極，發生氧化反應
B．該電池放電時，K⁺向負極移動
C．放電時正極有1molK₂FeO₄被還原，則轉移3mol電子，
③用該電池電解200mL 1mol?L^-1 的AgNO₃溶液（用惰性電極），當陰極質量增加2.16g時，被電解溶液的pH為

1

（溶液體積變化忽略不計）．
（3）幾種常見離子在溶液中開始沉淀時的pH如下表：

離子	Fe2+	Cu2+	Mg2+
pH	7.6	5.2	10.4

當向含相同濃度Cu²⁺、Mg²⁺、Fe²⁺離子的溶液中滴加NaOH溶液時，

Cu²⁺

（填離子符號）先沉淀，K_SP[（Fe（OH）₂]

＜

K_SP[（Mg（OH）₂]（填“＞”、“=”或“＜”）．

Answer 1

分析：（1）根據電荷守恒判斷，電離平衡常數K_a=

c(CH3COO-)．C(H+)

C(CH3COOH)

，以此計算；
（2）①充電時，陰極上氫氧化鋅得電子發生還原反應，陽極上氫氧化鐵失電子發生氧化反應；
②放電時，失電子的電極作負極，負極上發生氧化反應，得電子的電極是正極，正極上發生還原反應，陽離子向正極移動，陰離子向負極移動；
③根據銀的質量計算硝酸的濃度，從而得出其溶液的pH；
（3）pH小的離子先沉淀，溶度積常數越小的物質越先沉淀．

解答：解：（1）根據電荷守恒式為[CH₃COO^-]+[OH^-]=[Na⁺]+[H⁺]，溶液顯中性時[OH^-]=[H⁺]，則[CH₃COO^-]=[Na⁺]，又電離平衡常數K_a=

c(CH3COO-)．C(H+)

C(CH3COOH)

，c（H⁺）=10^-7mol/L，[CH₃COO^-]=[Na⁺]=0.005mol/L，c（CH₃COOH）=

x

2

mol/L，則Ka=

10-9

x-10-2

，故答案為：=，

10-9

x-10-2

；
（2）①充電時，陰極上氫氧化鋅得電子發生還原反應，電極反應式為：Zn（OH）₂+2e^-=Zn+2OH^-，陽極上氫氧化鐵失電子發生氧化反應，電極反應式為：Fe（OH）₃-3e^-+5OH^-=FeO₄^2-+4H₂O，
故答案為：陰極：Zn（OH）₂+2e^-=Zn+2OH^-，陽極：Fe（OH）₃-3e^-+5OH^-=FeO₄^2-+4H₂O；
②A．Zn電極在放電時作負極，負極上失電子發生氧化反應，故正確；
B．該電池放電時，K⁺向正極移動，故錯誤；
C．放電時正極有1molK₂FeO₄被還原，則轉移1mol（6-3）=3mol電子，故正確；
故選AC；
③4AgNO₃+2 H₂O

電解  .

4Ag+O₂↑+4 HNO₃，根據方程式知，生成硝酸的物質的量濃度=

2.16g 108g/mol

0.2L

=0.1mol/L，所以溶液的pH=1，
 故答案為：1；
（3）pH小的離子先沉淀，溶度積常數越小的物質越先沉淀，所以Cu²⁺先沉淀，K_SP[（Fe（OH）₂]＜K_SP[（Mg（OH）₂]，
故答案為：Cu²⁺，＜．

點評：本題考查了弱電解質的電離、原電池原理、電解池原理等知識點，難度較大，會根據電解反應方程式進行有關計算．