(六)电解:生成的Cl2可用于制盐酸, 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

(2011?泰州一模)镁、铜等金属离子是人体内多种酶的辅因子.工业上从海水中提取镁时,先制备无水氯化镁,然后将其熔融电解,得到金属镁.
(1)请参考下述数据填空和回答问题:
MgO Al2O3 MgCl2 AlCl3
熔点/℃ 2852 2072 714 190(2.5×105Pa)
沸点/℃ 3600 2980 1412 182.7
工业上常用电解熔融MgCl2的方法生产金属镁,电解Al2O3与冰晶石熔融混合物的方法生产铝.不用电解MgO的方法生产镁的原因
MgO的熔点为2800℃、熔点高,电解时耗能高
MgO的熔点为2800℃、熔点高,电解时耗能高
;不用电解AlCl3的方法生产铝的原因
AlCl3的共价化合物,熔融状态下不导电
AlCl3的共价化合物,熔融状态下不导电

(2)2001年曾报道,硼镁化合物刷新了金属化合物超导温度的最高记录.该化合晶体结构中的晶胞如图1所示.镁原子间形成正六棱柱,六个硼原子位于棱柱内.
则该化合物的化学式可表示为
MgB2
MgB2

(3)写出Cu+的核外电子排布式
1s22s22p63s23p63d10
1s22s22p63s23p63d10

(4)往硫酸铜溶液中加入过量氨水,可生成[Cu(NH34]2+配离子.已知NF3与NH3的空间构型都是三角锥形,但NF3不易与Cu2+形成配离子,其原因是
F的电负性比N大,N-F成键电子对向F偏移,导致NF3中N原子核对其孤对电子的吸引能力增强,难以形成配位键,故NF3不易与Cu2+形成配离子;
F的电负性比N大,N-F成键电子对向F偏移,导致NF3中N原子核对其孤对电子的吸引能力增强,难以形成配位键,故NF3不易与Cu2+形成配离子;

(5)某喹喏酮类药物(中心离子是Cu2+)结构如图2,关于该药物的说法正确的是
ABC
ABC

A.中心离子Cu2+的配位数是5
B.N原子均采用sp2杂化
C.存在配位键、极性共价键和非极性共价键
D.熔点很高,硬度很大.

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现有六种短周期元素A、B、C、D、E、F,其原子序数依次增大.A、E同主族,A元素原于半径是周期表中所有元素中最小的,B元素原子的最外层电子数是内层电子数的2倍.C元素最高价氧化物的水化物X能与其氢化物Y反应生成盐,F是地壳中含量最多的金属元素.A、B、C、E四种元素都能与D元素形成原子个数比不相同的常见化合物.?
(1)写出Y和D2在催化剂作用下反应的化学方程式
4NH3+5O2
催化剂
.
4NO+6H2O
4NH3+5O2
催化剂
.
4NO+6H2O
(用化学式表示,以下同).?
(2)将X和Y的水溶液充分混合后,常温下测得溶液的pH>7,则该溶液中离子浓度由大到小的顺序是
c(NH4+)>c(NO3-)>c(OH-)>c(H+)或c(NH4+)>c(OH-)>c(NO3-)>c(H+
c(NH4+)>c(NO3-)>c(OH-)>c(H+)或c(NH4+)>c(OH-)>c(NO3-)>c(H+

(3)甲是E元素最高价氧化物的水化物,乙是F元素的最高价氧化物,请写出乙与甲的水溶液发生反应的离子方程式
Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O
Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O
.?
(4)用B的某种单质作电极,电解E元素的最高价氧化物对应水化物的水溶液时,阳极的电极反应式为
4OH-=2H2O+O2+4e-
4OH-=2H2O+O2+4e-

(5)燃料电池具有能量利用率高,可连续使用和污染小等优点.BA4和氧气可形成燃料电池,电解质溶液为KOH溶液,电极材料为石墨,该电池负极反应的电极反应式为
CH4+10OH-=CO32-+6H2O+8e-
CH4+10OH-=CO32-+6H2O+8e-
,若该电池用于电解饱和食盐水的电源,当消耗1molBA4时,收集到Cl2的物质的量是
4mol
4mol

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有A.B.C.D.E.F六种物质,转化关系如下:
(1)若反应①和②不需要特定的反应条件就能进行,且A为无色溶液.则C.E.F的化学式分别是
Ag、NO、NO2
Ag、NO、NO2
;电解A溶液的离子方程式为
4Ag+2H2O
 电解 
.
 
4Ag+O2↑+4H+
4Ag+2H2O
 电解 
.
 
4Ag+O2↑+4H+
; 若电解A溶液500mL,一段时间后溶液的pH由4变为1,则阴极析出固体的质量为
5.4
5.4
g.
(2)若反应①和②需要在一定条件才能进行,则电解A溶液的两极反应式分别为
2Cu2++4e-=2Cu
2Cu2++4e-=2Cu
4OH--4e?=2H2O+O2
4OH--4e?=2H2O+O2
; C和D的稀溶液不反应,但若通入B气体,在加热条件下可以反应生成A溶液.试写出这一反应的化学方程式
2Cu+O2+2H2SO4
  △  
.
 
2CuSO4+2H2O
2Cu+O2+2H2SO4
  △  
.
 
2CuSO4+2H2O

当有1mol电子转移时,标况下生成
5.6
5.6
L单质B.

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已知由短周期元素组成的六种微粒A、B、C、D、E、F其所含原子核数目依次为2、3、4、5、1、1.其中A、B、E各含有18个电子,C、D、F各含有10个电子,A、B、C、D为常见化合物.请回答:
(1)D分子的空间构型为
正四面体
正四面体

(2)将B缓慢通入Cu(OH)2悬浊液中,浑浊液变为黑色,相应的化学方程式为
H2S+Cu(OH)2=CuS+2H2O
H2S+Cu(OH)2=CuS+2H2O

(3)A、C混合可生成一种新的化合物,该化合物中含有的化学键类型有
离子键、共价键
离子键、共价键
;室温下,将pH=a的C的稀溶液与pH=14-a的A稀溶液等体积混合,所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序为
c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+
c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+

(4)①若E、F可按1:1组成离子化合物X,其水溶液呈中性.请写出电解X溶液的化学方程式:
2NaCl+2H2O
 电解 
.
 
H2↑+Cl2↑+2NaOH
2NaCl+2H2O
 电解 
.
 
H2↑+Cl2↑+2NaOH
;电解时,阳极收集到的气体体积小于阴极,原因是
部分Cl2与NaOH溶液发生了反应而消耗
部分Cl2与NaOH溶液发生了反应而消耗

②若Y溶液中所有离子间有以下关系:c(H+)+3c(F)=c(OH-)+c(E),则:Y溶液的pH
小于
小于
7(填“大于”、“小于”或“等于”),原因是(用离子方程式表示)
Al3++3H2O?Al(OH)3+3H+
Al3++3H2O?Al(OH)3+3H+

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(2011?兖州市三模)I.A~J分别表示中学化学中常见的一种物质,它们之间相互关系如图1所示(部分反应物、生成物没有列出),且已知G为主族元素的固态氧化物,A、B、C、D、E、F六种物质中均含同一种元素.请填写下列空白:

(1)A、B、C、D、E、F六种物质中含有的同一种元素在周期表中位置
第四周期、第Ⅷ族
第四周期、第Ⅷ族

(2)写出反应④的离子方程式
2Al+2OH-+6H2O═2[Al(OH)4]-+3H2
2Al+2OH-+6H2O═2[Al(OH)4]-+3H2

(3)若向气体K的水溶液中加入盐酸,使其恰好完全反应,所得溶液的pH
7(填“>”、“<”或“=”),用离子方程式表示其原因:
NH4++H2O NH3?H2O+H+
NH4++H2O NH3?H2O+H+

II.电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法:保持污水的pH在5.0~6.0之间,通过电解生成Fe(OH)3沉淀.Fe(OH)3有吸附性,可吸附污物而沉积下来,具有净化水的作用.阴极产生的气泡把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层,刮去(或撇掉)浮渣层,即起到了浮选净化的作用.某科研小组用电浮选凝聚法处理污水,设计装置如图2所示.
(1)电解池阳极的电极反应分别是①
Fe-2e-=Fe2+
Fe-2e-=Fe2+
; ②4OH--4e-=2H2O+O2↑.
(2)熔融盐燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质,以CH4为燃料,空气为氧化剂,稀土金属材料为电极.已知负极的电极反应是:CH4+4
CO
2-
3
-8e-=5CO2+2H2O
①正极的电极反应是
O2+2CO2+4e-=2CO32-
O2+2CO2+4e-=2CO32-

②为了使该燃料电池长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定.为此电池工作时必须有部分A物质参加循环.则A物质的化学式是
CO2
CO2

(3)实验过程中,若在阴极产生了44.8L(标准状况)气体,则熔融盐燃料电池消耗CH4(标准状况)
11.2
11.2
 L.

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同步练习册答案