Question

Na、Fe、Cu、Al是常见的金属元素，请按要求回答下列问题：（1）向氯化铜溶液中加入一定量的铁粉和铝粉混

Na、Fe、Cu、Al是常见的金属元素，请按要求回答下列问题：（1）向氯化铜溶液中加入一定量的铁粉和铝粉混合物，充分反应后，下列情况可能出现的是______（填编号）．a．溶液中有Cu2+、Fe2+、Al3+，不溶物为Cub．溶液中有Fe2+、Al3+，不溶物为Cu、Fec．溶液中有Fe3+、Al3+，不溶物为Cud．溶液中有Fe2+，不溶物为Cu、Al（2）将一定质量的铁、铝、铜合金，加入lL一定物质的量浓度的硝酸中，合金完全溶解，测得溶液中（忽略溶液体积的变化）c（H+）=0.5mol/L、c（Cu2+）=0.3mol/L、c（Al3+）=0.2mol/L、c（NO3-）=2mol/L，则混合物中铁的质量为______．（3）Na-Al/FeS是一种可充电电池，电池中用含Na+导电固体作为电解质，在工作过程中Na+的物质的量保持不变．①若该正极的电极反应式表示为：2Na++FeS+2e-=Na2S+Fe，则电池的负极反应式可表示为______；充电时，阳极发生反应的物质是______．②用该电池作电源，组成如图所示装置，若通电5min时，铜电极质量增加1.08g，则该电源电极X名称为______．如图中装置A、C的pH变化为：A______、C______（填“增大”“减小”或“不变”）．

Answer 1

（1）a．铝粉、铁粉都全部与溶液反应，且溶液过量，溶液中有Cu²⁺、Fe²⁺、Al³⁺，不溶物为Cu，故a正确；
b．铝粉部分与溶液反应、铁粉与溶液未反应，溶液中有Fe²⁺、Al³⁺，不溶物为Cu、Fe，故b正确；
c．铝粉氯化铜溶液反应生成氯化亚铁和铜，不可能生成Fe³⁺，故c错误；
d．铝先与氯化铜溶液反应，然后铁与氯化铜溶液反应，只要铝剩余，铁与氯化铜溶液就不反应，溶液中就不可能含有Fe²⁺，故d错误；
故选：ab；
（2）溶液中含有硝酸，所以铁元素以Fe³⁺的形式存在，溶液中的电荷守恒：c（H⁺）+2c（Cu²⁺）+3c（Al³⁺）+3c（Fe³⁺）=c（NO₃^-），即 0.5mol/L+0.3mol/L×2+0.2mol/L×3+3c（Fe³⁺）=2mol/L，解得：c（Fe³⁺）=0.1mol/L，n（Fe³⁺）=0.1mol/L×1L=0.1mol，故m（Fe）=0.1mol×56g/mol=5.6克，
故答案为：5.6g；
（3）①Na性质活泼，易失去电子而被氧化，应为原电池的负极，电极方程式为2Na-2e^-=2Na⁺，充电时，阳极发生氧化反应，电极方程式为Na₂S+Fe-2e^-=2Na⁺+FeS，则阳极发生反应的物质是Na₂S、Fe，
故答案为：2Na-2e^-=2Na⁺；Na₂S、Fe；
②若通电5min时，铜电极质量增加1.08g，说明Cu为阴极，则X为负极，Y为正极，A为电解KCl溶液，电解方程式为2KCl+2H₂O

电解  .

2KOH+H₂↑+Cl₂↑，溶液pH增大，C中阳极上Ag失电子、阴极上银离子得电子，则溶液中氢离子或氢氧根离子浓度不变，溶液的pH不变，
故答案为：负极；增大；不变．