依据氧化还原反应:2Ag+(aq)+Cu(s) = Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图所示。
请回答下列问题:
(1)电极X的材料是________;电解质溶液Y是___________;
(2)银电极为电池的______ 极,发生的电极反应为__________;X电极上发生的电极反应为____________;
(3)外电路中的电子是从_______电极流向________电极。
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。
(7)Ag2O2是银锌碱性电池的正极活性物质,其电解质溶液为 KOH 溶液,电池放电时正极的Ag2O2转化为Ag,负极的Zn转化为K2Zn(OH)4,写出该电池反应方程式:____________________________。
某实验小组欲探究Na2CO3和NaHCO3的性质,发现实验室里盛放两种固体的试剂瓶丢失了标签。于是,他们先对固体A、B进行鉴别,再通过实验进行性质探究。
(1)分别加热固体A、B,发现固体A受热产生的气体能使澄清石灰水变浑浊。A受热分解的化学方程式为。
(2)称取两种固体各2 g,分别加入两个小烧杯中,再各加10 mL 蒸馏水,振荡,测量温度变化;待固体充分溶解,恢复至室温,向所得溶液中各滴入2滴酚酞溶液。
①发现Na2CO3固体完全溶解,而NaHCO3固体有剩余,由此得出结论。
②同学们在两烧杯中还观察到以下现象。其中,盛放Na2CO3的烧杯中出现的现象是
(填字母序号)。
a.溶液温度下降 b.溶液温度升高
c.滴入酚酞后呈无色 d.滴入酚酞后呈红色
(3)如图所示,在气密性良好的装置I和II中分别放入药品,将气球内的固体同时倒入试管中。
①两试管中均产生气体,(填“I”或“II”)的反应程度更为剧烈。
②反应结束后,气球均有膨胀,恢复至室温,下列说法正确的是。
a.装置I的气球体积较大 b.装置II的气球体积较大
c.生成气体的体积根据盐酸计算 d.生成气体的体积根据固体计算
(4)同学们将两种固体分别配制成0.5 mol·L-1的溶液,设计如下方案并对反应现象做出预测:
实验方案 |
预测现象 |
预测依据 |
操作1:向2 mL Na2CO3溶液中滴加1 mL 0.5 mol·L-1CaCl2溶液 |
有白色沉淀 |
Na2CO3溶液中的CO32-浓度较大,能与CaCl2发生反应Ca2+ + CO32- = CaCO3↓。 |
操作2:向2 mL NaHCO3溶液中滴加1 mL 0.5 mol·L-1CaCl2溶液 |
无白色沉淀 |
NaHCO3溶液中的CO32-浓度很小,不能与CaCl2反应。 |
实施实验后,发现操作2的现象与预测有差异:产生白色沉淀和气体。则该条件下,NaHCO3溶液与CaCl2溶液反应的离子方程式为。
已知A、B、C、D、E五种主族元素分属三个短周期,且原子序数依次增大。A、C同主族,可形成离子化合物CA;B、D同主族,可形成DB2、DB3两种分子。请回答下列问题:
(1)元素E在元素周期表中的位置是
(2)A、B两种元素能形成两种常温下呈液态的化合物M、N,具有强氧化性的化合物M的电子式可表示为;化合物N在同主族元素形成有具有相同结构的物质中,具有较高的沸点,其原因是。
(3)A、B、C、D中的三种或四种元素能形成多种离子化合物,其水溶液呈碱性的有(写出所有化合物,用化学式表示,下同),呈酸性的有(写出所有化合物)。
(4)元素B、E的单质或两元素之间形成的化合物可作水消毒剂的有(写出其中两种物质的化学式)。
在下列各变化中,E为无色无味的液体(常温下),F为淡黄色粉末,G为常见的无色气体(反应条件均已省略)。回答下列问题:
(1)在反应②中,每生成 2.24L 气体G(标准状况)时,该反应转移电子的物质的量是mol。
(2)若反应①在加热条件下进行,单质A和化合物B按物质的量之比为1:2发生反应,且C、D是两种均能使澄清的石灰水变浑浊的无色气体,则反应①的化学方程式是。
(3)若反应①在溶液中进行,A是一元强碱,B是一种酸式盐,D是一 种使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,且B遇盐酸能生成使品红溶液褪色的气体。在加热条件下,当A过量时,反应①的离子方程式是。
( 4)由金红石(TiO2)制取单质Ti,涉及到的步骤为:TiO2→TiCl4Ti
①C(s) + O2(g) = CO2(g);△H = -393.5 kJ•mol-1
②2CO(g) + O2(g) = 2CO2(g);△H = -566 kJ•mol-1
③TiO2(s) + 2Cl2(g) = TiCl4(s) + O2(g);△H =" +141" kJ•mol-1
则TiO2(s) + 2Cl2(g) + 2C(s)= TiCl4(s) + 2CO(g) 的△H = _________________。
决定物质性质的重要因素是物质结构。请回答下列问题。
(1)下图是石墨的结构,其晶体中存在的作用力有(填序号)
A:σ键 B:π键 C:氢键 D:配位键 E:分子间作用力 F:金属键 G:离子键
(2) 下面关于晶体的说法不正确的是___________
A.晶体熔点由低到高:CF4<CCl4<CBr4<CI4 |
B.硬度由大到小:金刚石>碳化硅>晶体硅 |
C.熔点由高到低:Na>Mg>Al |
D.晶格能由大到小:NaF> NaCl> NaBr>NaI |
(3)CaF2结构如图Ⅰ所示,Cu形成晶体的结构如Ⅲ所示,Ⅱ为H3BO3晶体结构图(层状结构,层内的H3BO3分子通过氢键结合)
图Ⅰ图Ⅱ图Ⅲ
① 图I所示的晶体中与Ca2+离子最近且等距离的Ca2+离子数为,
图III中未标号的Cu原子形成晶体后周围最紧邻的Cu原子数为;
② H3BO3晶体中B原子杂化方式______ ; CNO-的形状为____________;
③ 三种晶体中熔点高低的顺序为(填空化学式),
H3BO3晶体受热熔化时,克服的微粒之间的相互作用为
(4) 碳的某种单质的晶胞如右图所示,一个晶胞中有_____个碳原子;若该晶体的密度为ρ g/cm3,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶体中最近的两个碳原子之间的距离为_____cm(用代数式表示)