某课外小组分别用下图所示装置对原电池和电解原理进行实验探究。
请回答:
I.用图1所示装置进行第一组实验。
(1)在保证电极反应不变的情况下,不能替代Cu做电极的是 (填字母序号)。
A.铝 | B.石墨 | C.银 | D.铂 |
(2)N极发生反应的电极反应式为 。
(3)实验过程中,SO42- (填“从左向右”、“从右向左”或“不”)移动;滤纸上能观察到的现象有 。
II.用图2所示装置进行第二组实验。实验过程中,两极均有气体产生,Y极区溶液逐渐变成紫红色;停止实验,铁电极明显变细,电解液仍然澄清。查阅资料发现,高铁酸根(FeO42-)在溶液中呈紫红色。
(4)电解过程中,X极区溶液的pH (填“增大” 、“减小”或“不变”)。
(5)电解过程中,Y极发生的电极反应为Fe - 6e- + 8OH-=FeO42- + 4H2O和
4OH- - 4e-= 2H2O + O2↑ ,若在X极收集到672 mL气体,在Y极收集到168 mL气体(均已折算为标准状况时气体体积),则Y电极(铁电极)质量减少 g。
(6)在碱性锌电池中,用高铁酸钾作为正极材料,电池反应为:
2K2FeO4 + 3Zn =Fe2O3 +ZnO +2K2ZnO2
该电池正极发生的反应的电极反应式为 。
一种含铝、锂、钴的新型电子材料,生产中产生的废料数量可观,废料中的铝以金属铝箔的形式存在;钴以Co2O3·CoO的形式存在,吸附在铝箔的单面或双面;锂混杂于其中。从废料中回收氧化钴(CoO)的工艺流程如下:
(1)过程I中采用NaOH溶液溶出废料中的Al,反应的离子方程式为。
(2)过程II中加入稀H2SO4酸化后,再加入Na2S2O3溶液浸出钴。则浸出钴的离子反应方程式为(产物中只有一种酸根)。请从反应原理分析不用盐酸浸出钴的主要原因____________________________________。
(3)碳酸钠溶液在过程III和IV中所起作用有所不同,请分别用离子方程式表示在过程III、IV中起的作用:__________________________;___________________________。
用纯碱和双氧水混合可制作新型液体洗涤剂(2Na2CO3·3H2O2),它具有杀菌消毒去油污的能力且不会污染水源。
(1)写出H2O2的电子式______________。
(2)这种洗涤剂中的双氧水可以将废水中的氰化钠(NaCN)转化为无毒物同时生成NH3,写出反应的离子方程式:_________________________。
(3)如果配制洗涤剂的水中含有铁离子,不仅会削弱洗涤剂的去污能力,甚至完全失去杀菌作用。试分析其中的原因(结合文字表述和离子方程式说明):___________________。
X、Y和Z均为短周期元素,原子序数依次增大,X的单质为密度最小的气体,Y的最高正价与最低负价的代数和为2,Z与X原子最外层电子数相同。回答下列问题:
(1)写出Z的离子结构示意图。
(2)选用以上元素组成一种离子化合物,该化合物为______。(写一种即可)
(3)X和Y组成的化合物Q中,既含有极性共价键又含有非极性共价键,Q在空气中点燃时,迅速而安全的燃烧,其反应产物没有任何污染,燃烧时的化学方程式为_ ;Q还可将酸性工业废水中的Cr2O72—还原为Cr3+,氧化产物为常见气体。相应的离子方程式为。
[化学——有机化学基础](15分)丁苯酞(J)是治疗轻、中度急性脑缺血的药物,合成J的一种路线如下
②E的核磁共振氢谱只有一组峰;
③C能发生银镜反应;
④J是一种酯,分子中除苯环外还含有一个五元环。
回答下列问题:
(1)由A生成B的化学方程式为 ,其反应类型为
(2)D的化学名称是
(3)J的结构简式为 ,由D生成E的化学方程式为
(4)G的同分异构体中核磁共振氢谱有4组峰且能与溶液发生显色反应的结构简式为 (写出一种即可)
(5)由甲醛和化合物A经下列步骤可得到2一苯基乙醇。
反应条件1为 ;反应条件2所选择的试剂为 ;L的结构简式为
[化学——物质结构与性质](15分)
1967年舒尔滋提出金属互化物的概念,其定义为固相金属间化合物拥有两种或两种以上的金属元素,如Cu9Al4、Cu5Zn8等。回答下列问题:
(1)某种金属互化物具有自范性,原子在三维空间里呈周期性有序排列,该金属互化物属于(填“晶 体”或“非晶体”)。
(2)基态铜原子有个未成对电子,二价铜离子的电子排布式为,在CuS04溶液中滴入过量氨水,形成配合物的颜色为。
(3)铜能与类卤素(SCN)2反应生成Cu(SCN)2,1 mol(SCN)2分子中含有共价键的数目为;类卤素(SCN)2对应的酸有两种,理论上硫氰酸(H-S-C≡N)的沸点低于异硫氰酸(H-N="C=S" )的沸点,其原因是 。
(4)ZnS的晶胞结构如图1所示,在ZnS晶胞中,S2-的配位数为 。
(5)铜与金形成的金属互化物结构如图2,其晶胞边长为a nm,该金属互化物的密度为(用含“a、NA 的代数式表示)g·。