(11分)电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电解池,装有电解液a;X、Y是两块电极板,通过导线与直流电源相连。
请回答以下问题:
(1)若X、Y都是惰性电极,a是饱和NaCl溶液,实验开始时,同时在两边各滴入几滴酚酞试液,则
①电解池中X极上的电极反应式为 。
在X极附近观察到的现象是 。
②Y电极上的电极反应式为 ,
检验该电极反应产物的方法是 。
(2)如要用电解方法精炼粗铜,电解液a选用CuSO4溶液,则
①X电极的材料是 ,电极反应式是 。
②Y电极的材料是 ,电极反应式是 。
(说明:杂质发生的电极反应不必写出)
(3)工业品氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸杂质,可用离子交换膜法电解提纯。
电解槽内装有阳离子交换膜(只允许阳离子通过),其工作原理如图所示.
①该电解槽的阳极反应式是____________________________.
②通电开始后,阴极附近溶液pH会增大,请简述原因
③除去杂质后的氢氧化钾溶液从溶液出口_________________(填写“A”或“B”)导出
Ⅰ下列物质属于强电解质的是(填序号)①BaCO3②浓硫酸③Al(OH)3④(NH4)2CO3⑤CH3COOH⑥C6H6⑦SO3⑧CsOH⑨H2S⑩Fe(OH)3
Ⅱ(1)在粗制CuSO4·5H2O晶体中常含有杂质Fe2+。在提纯时为了除去Fe2+,常加入合适氧化剂,使Fe2+氧化为Fe3+,下列物质中最理想的是
A. KMnO4 B. H2O2 C. Cl2水 D. HNO3
然后再加入适当物质调整至溶液pH=4,使Fe3+转化为Fe(OH)3,可以达到除去Fe3+而不损失CuSO4的目的,调整溶液pH可选用下列中的
A. NaOH B. NH3·H2OC. CuO D. Cu(OH)2
(2)甲同学怀疑调整至溶液pH=4是否能达到除去Fe3+而不损失Cu2+的目的,乙同学认为可以通过计算确定,他查阅有关资料得到如下数据,常温下Fe(OH)3的溶1×10-5 mol·L-1度积Ksp=8.0×10-38,Cu(OH)2的溶度积Ksp=3.0×10-20,通常认为残留在溶液中的离子浓度小于时就认为沉淀完全,设溶液中CuSO4的浓度为3.0 mol·L-1,则Cu(OH)2开始沉淀时溶液的pH为,Fe3+完全沉淀时溶液的pH为,通过计算确定上述方案(填“可行”或“不可行”)
(10分)(1)常温下,有0.1mol/L的盐酸和0.1mol/L的醋酸溶液,回答下列问题:
①比较两溶液的pH ,盐酸______(填“<” 、“="”" 或 “>”)醋酸,写出醋酸电离的方程式______________。
②两种酸均能与氢氧化钠反应生成盐,其中醋酸与氢氧化钠反应能生成醋酸钠,实验室现有部分醋酸钠固体,取少量溶于水,溶液呈___________(填“酸性” 、“中性” 或 “碱性”),其原因是(用离子方程式表示)_____________________。
③向醋酸溶液中加入一定量的NaOH溶液,当测得溶液的pH=7时,溶液中离子的浓度大小为____________(填字母,下同),当测得溶液的pH<7时,溶液中离子的浓度大小为__________。
a.c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+) b.c(Na+) = c(CH3COO-)>c(OH-) =c(H+)
c.c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-) d.c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
(2)向盛有1mL 0.1mol/LMgCl2溶液的试管中滴加2滴2mol/L NaOH溶液,有白色沉淀生成,再滴加2滴0.1mol/LFeCl3溶液,静置。可以观察到的现象是_____________________________,
产生该现象的原因是(用离子方程式或文字表示)_______________________________。
( 13分)西瓜膨大剂别名氯吡苯脲,是经过国家批准的植物生长调节剂,实践证明长期使用对人体无害。已知其相关性质如下表所示:
分子式 |
结构简式 |
外观 |
熔点 |
溶解性 |
C12H10ClN3O |
![]() |
白色结晶粉末 |
170~172°C |
易溶于水 |
(1)氯元素基态原子核外电子的未成对电子数为。
(2)氯吡苯脲的晶体类型为_______,所含第二周期元素第一电离能从大到小的顺序为________________。
(3)氯吡苯脲晶体中,氮原子的杂化轨道类型为_______。
(4)氯吡苯脲晶体中,微粒间的作用力类型有_________。
A.离子键B.金属键C.共价键D.配位键E.氢键
(5)氯吡苯脲熔点低,易溶于水的原因分别为_________________________________
________________________________________________________________________。
(6)查文献可知,可用2-氯-4-氨基吡啶与异氰酸苯酯反应,生成氯吡苯脲。异氰酸苯酯 2-氯-4-氨基吡啶氯吡苯脲
反应过程中,每生成1mol氯吡苯脲,断裂_______个σ键、断裂_______个π键
(9分)原子序数依次增加的A、B、C、D、E、F六种常见元素中,A、B、C、D是短周期非金属元素,B、C、D同周期,E、F是第四周期的金属元素,F+的三个能层电子全充满。下表是主要化合价及原子半径数据:
A |
B |
C |
D |
E |
F |
|
主要化合价 |
-1 |
-3 +5 |
-2 +6 |
-1 +7 |
+2 |
+1 +2 |
原子半径 |
0.071 |
0.11 |
0.102 |
0.099 |
0.197 |
0.117 |
(1)B、C、D三种元素第一电离能数值由小到大的顺序是(填元素符号);
(2)B的氢化物中心原子采取杂化,空间构型是形,是分子(填“极性”或“非极性”);
(3)F2+与NH3 形成配离子的结构式为;往某种蓝色溶液中加入氨水,形成蓝色沉淀,继续加入氨水,难溶物溶解变成蓝色透明溶液,可得到含有上述配离子的配合物。写出沉淀溶解的离子方程式。
(4)A 、E两种元素形成晶体晶胞是下图中的(填①、②、③或④);
①②③④
(5)如图四条折线分别表示ⅣA族、ⅤA族、ⅥA族、ⅦA族元素气态氢化物沸点变化,请选出C的氢化物所在的折线(填n、m、x或y)。
磷化硼(BP)和氮化硼(BN)是受到高度关注的耐磨涂料,它们的结构相似,右下图为磷化硼晶体结构中最小的重复结构单元。磷化硼可由三溴化硼和三溴化磷在氢气中高温反应合成:BBr3+PBr3+3H2=BP+6HBr。
回答下列问题:
(1)上述反应物中含有一种元素,其基态原子具有八种不同能量电子,写出其基态原子的价电子轨道表示式 。
(2)BP中每个B或P原子均形成4个共价键,其中有一个配位键,提供空轨道是 原子。
(3)磷化硼的晶体类型是 ,B原子的杂化方式是 ,每生成1molBP,共形成 molB-P键。
(4)已知BBr3+PBr3+3H2=BP+6HBr反应中,P元素被还原,判断电负性:P B (填“>”、“<”)
(5)BBr3分子中,B原子采取 杂化,键角为
(6)氮化硼晶体的熔点要比磷化硼晶体高,其原因是
。