【题目】为探究原电池和电解池的工作原理,某研究性小组分别用如图所示装置进行实验。
(1)甲装置中,a电极的反应式为_____。
(2)乙装置中,阴极区产物为_____。
(3)丙装置是一种家用84消毒液(NaClO)发生器。外接电源a为_____ (填“正”或“负”)极,该装置内发生反应的化学方程式为_____、_____。
(4)若甲装置作为乙装置的电源,一段时间后,甲中消耗气体与乙中产生气体的物质的量之比为_____ (不考虑气体的溶解)。
(5)某工厂采用电解法处理含Cr2O72-的废水,耐酸电解槽用铁板作阴、阳极,槽内盛放含铬废水,Cr2O72-被还原成为Cr3+,Cr3在阴极区生成Cr(OH)3沉淀除去,工作原理如图。
①写出电解时阴极的电极反应式____。
②写出Cr2O72-被还原为Cr3+的离子方程式____。
【答案】H2-2e-+2OH-=2H2O 氢氧化钠和氢气 负 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O 3:4 2H++2e-=H2↑ Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
【解析】
甲装置:该装置为氢氧燃料电池,氢气被氧化作负极,氧气被还原做作正极;
乙装置:该装置为电解池,与正极相连的一极为阳极发生氧化反应,与负极相连的为阴极发生还原反应;
丙装置:该装置为电解池,电解饱和食盐水时阳极产生氯气,阴极产生氢气和氢氧根,要制备次氯酸钠所以需要氯气到阴极与氢氧根反应,所以下端为阳极产生氯气;
(5)B电极生成氢气,说明该电极发生还原反应为阴极,氢离子放电生成氢气,导致阴极区pH变大;A电极为阳极,铁为电极材料,则铁被氧化生成Fe2+,继而将Cr2O72-还原成为Cr3+,然后迁移到阴极与OH-生成沉淀。
(1)甲装置是氢氧燃料电池,a电极通入氢气为负极,电解质溶液为KOH溶液,所以电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O;
(2)乙装置是电解池,电解饱和食盐水,所以阴极区产物为氢氧化钠和氢气;
(3)根据分析可知该装置中发生电解饱和食盐水的反应,同时阳极产生的氯气与阴极产物发生反应制备次氯酸钠,下端为阳极,上端为阴极,即a电极为电源负极,该装置内发生反应的化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O;
(4)若甲装置作为乙装置的电源,一段时间后,甲中总反应为:2H2+O2=2H2O;乙中总反应为:2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑;各电极转移的电子相等,假如都是4mol,甲池消耗气体2mol+1mol=3mol,乙池产生气体2mol+2mol=4mol,物质的量之比为3:4;
(5)①阴极氢离子放电生成氢气,电极方程式为:2H++2e-=H2↑;
②根据分析可知反应过程中Fe2+将Cr2O72-还原成为Cr3+,方程式为:Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。
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【题目】常温下,用氨水滴定浓度均为的和的混合液,下列说法不正确的是( )
A. 在氨水滴定前,和的混合液中
B. 当滴入氨水时,
C. 当滴入氨水时,
D. 当溶液呈中性时,氨水滴入量大于,
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【题目】以菱镁矿(主要成分为MgCO3,含少量SiO2,Fe2O3和A12O3)为原料制备高纯镁砂的工艺流程如下:
已知浸出时产生的废渣中有SO2,Fe(OH)3和Al(OH)3。下列说法错误的是
A.浸出镁的反应为
B.浸出和沉镁的操作均应在较高温度下进行
C.流程中可循环使用的物质有NH3、NH4Cl
D.分离Mg2+与Al3+、Fe3+是利用了它们氢氧化物Ksp的不同
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【题目】化合物F是合成吲哚-2-酮类药物的一种中间体,其合成路线如下:
()
知:Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
Ar为芳基;X=Cl,Br;Z或Z′=COR, CONHR,COOR等。
回答下列问题:
(1)实验室制备A的化学方程式为___________,提高A产率的方法是______________;A的某同分异构体只有一种化学环境的碳原子,其结构简式为_______________。
(2)C→D的反应类型为____________;E中含氧官能团的名称为____________。
(3)C的结构简式为____________,F的结构简式为____________。
(4)Br2和的反应与Br2和苯酚的反应类似,以和为原料合成,写出能获得更多目标产物的较优合成路线(其它试剂任选)________。
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【题目】下表是元素周期表的一部分,表中所列的字母分别代表一种化学元素。试回答下列问题:
(1)元素d基态原子包含____种运动状态不同的电子,这些电子位于____种能量不同的原子轨道中。
(2)h的单质在空气中燃烧发出耀眼的白光,请用原子结构的知识解释发光的原因:_____。
(3)o、p两元素的部分电离能数据列于下表:
元素 | o | p | |
电离能/kJ·mol-1 | I1 | 717 | 759 |
I2 | 1509 | 1561 | |
I3 | 3248 | 2957 |
比较两元素的I2、I3可知,气态o2+再失去一个电子比气态p2+再失去一个电子难。对此,你的解释是_____。
(4)第3周期8种元素按单质熔点高低的顺序如图(Ⅰ)所示,其中电负性最大的是____(填I图中的序号)。表中所列的某主族元素的电离能情况如图(Ⅱ)所示,则该元素是_____(填元素名称)。
(5)a、d、l三种元素可形成一种离子化合物,其中的化学键类型除了离子键,还包括____。
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【题目】某学生课外活动小组利用如图所示装置分别做如下实验:
(1)在试管中注入某红色溶液,加热试管,溶液颜色逐渐变浅,冷却后恢复红色,则此溶液可能是__溶液;加热时溶液颜色变化的原因__。
(2)在试管中注入某无色溶液,加热试管,溶液变为红色,冷却恢复无色,则此溶液可能是__溶液;加热时溶液由无色变为红色的原因是___。
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【题目】某学生做浓硫酸性质的实验:
实验一:在一个白色的点滴板的孔穴中先分别加入小纸片、少量CuSO4·5H2O;然后再分别滴入几滴浓硫酸,观察现象。回答下列问题:
(1)浓硫酸滴入小纸片上,小纸片变__(填实验现象),说明浓硫酸具有__性。
(2)浓硫酸滴入CuSO4·5H2O中,胆矾__(填实验现象),说明浓硫酸具有__性。
实验二:按如图所示装置进行实验。玻璃管中放的是蘸有品红溶液的滤纸,玻璃管口处缠放蘸有NaOH溶液的棉花。给试管加热,观察现象,一段时间以后,停止加热。
回答下列问题:
(3)写出a处反应的化学方程式:__。
(4)试管中的液体反应一段时间后,b处滤纸条的变化为__。
(5)写出C处NaOH的作__。有关的化学反应方程式为:__。
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【题目】B、N、Co均为新型材料的重要组成元素。请回答下列问题:
(1)基态Co原子核外电子占据________种不同的能级,其中有________个未成对电子。
(2)Co能形成[Co(CNO)6]3-。
①1mol该离子中含有σ键的数目为________。
②C、N、O三种基态原子的第一电离能由大到小的顺序为________(用元素符号表示)。
③在相同的压强下,CO晶体的熔点高于N2晶体的原因为_______________________。
(3)BN晶体有多种结构,其中立方氮化硼具有金刚石型结构(如图乙)。
①晶体的最小环中含有________个B原子。
②若晶胞参数为anm,晶胞密度为ρg·cm-3,则阿伏加德罗常数的值可表示为________。
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【题目】现有含Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3的某稀溶液,若向其中逐步加入铁粉,溶液中Fe2+浓度与加入铁粉的物质的量之间的关系如右图所示,则该溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物质的量浓度之比为( )
A. 1∶1∶3B. 1∶2∶4C. 1∶1∶4D. 1∶3∶1
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