多晶硅(硅单质的一种)被称为“微电子大厦的基石”,制备中副产物以SiCl4为主,它环境污染很大,能遇水强烈水解,放出大量的热。研究人员利用SiCl4水解生成的盐酸和钡矿粉(主要成分为BaCO3,且含有铁、镁等离子),制备BaCl2 • 2H2O,工艺流程如下:
已知: ① 常温下Fe3+、Mg2+ 完全沉淀的pH分别是3.4、12.4;
② BaCO3的相对分子质量是197; BaCl2 • 2H2O的相对分子质量是244;
(1)SiCl4发生水解反应的化学方程式__________________________________
(2)高温下,SiCl4 (g) 用H2还原可制取纯度很高的硅,当反应中有1mol电子转移时吸收
59 kJ热量,则该反应的热化学方程式为__________________________________
(3)加钡矿粉调节pH=7的作用是:
①使BaCO3转化为BaCl2 ②_______________________________
(4)生成滤渣A的离子方程式________________________________________
(5)BaCl2滤液经__________、_________、过滤、洗涤,再经真空干燥后得到BaCl2 • 2H2O
(6)10吨含78.8% BaCO3的钡矿粉理论上最多能生成BaCl2 • 2H2O___________吨。
天然气(主要成分是甲烷)是一种清洁、高效的能源,现在许多城市家庭用于厨房使用的燃料已经由煤气(主要成分是H2和CO按体积比1︰1混合的气体混合物)换成了天然气;此外天然气也是很好的燃料电池的燃料,甲烷在燃料电池中的能量转换率可达到85%—90%。请回答下列问题:
(1)以甲烷、空气为反应物,KOH溶液作电解质溶液构成燃料电池,则负极反应式为:。随着反应的不断进行溶液的pH(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)如果以该燃料电池为电源、石墨作两极电解饱和食盐水,则该电解过程中阳极反应式为:;如果电解一段时间后NaCl溶液的体积为1L,溶液的pH为12,则理论上消耗甲烷在标准状况下的体积为:mL。
(3)将(2)中电解结束后的溶液取出,向其中加入含有Mg2+和Fe2+的溶液甲,Mg(OH)2和Fe(OH)2同时生成,已知Mg(OH)2和Fe(OH)2在该温度下的溶度积常数分别是2×10—11和8×10—16,则甲溶液中Mg2+和Fe2+的浓度之比为:。
Li-SOCl2电池可用于心脏起搏器.该电池的电极材料分别为锂和碳,电解液是LiAlCl4—SOCl2.电池的总反应可表示为:4Li+2SOCl2 ==="4LiCl" +S +SO2.请回答下列问题:
(1)电池的负极材料为__________,发生的电极反应为__________________;
(2)电池正极发生的电极反应为_____________________________________;
(3)SOCl2易挥发,实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2,有Na2SO3和NaCl生成.如果把少量水滴到SOCl2中,反应的化学方程式为______________________________
(4)组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行,原因是
.
(5)用此蓄电池电解含有0. 1 mol CuSO4和0. 1 mol NaCl的混合溶液100 mL,假如电路中转移了0.02 mol e-,且电解池的电极均为惰性电极,阳极产生的气体在标准状况下的体积是 L,将电解后的溶液加水稀释至1 L,此时溶液的pH=。
如图为相互串联的甲乙两电解池
试回答:
(1)甲池若为用电解原理精炼铜的装置,则A是极,材料是,
电极反应为。
(2)乙池中若滴入少量酚酞试液,电解一段时间后Fe极附近呈色.
(3)若甲池为电解精炼铜,阴极增重12.8g,则:乙池中阳极放出的气体在标准状况下的体积为
;若此时乙池剩余液体为400 mL,则电解后得到碱液的物质的量浓度为。
如图,E为沾有Na2SO4溶液的滤纸,并加入几滴酚酞。A,B分别为Pt片,压在滤纸两端,R、S为电池的电极。M、N是用多微孔的Ni的电极材料,它在碱溶液中可以视为惰性电极。G为电流计,K为开关。C、D和电解池中都充满浓KOH溶液。若在滤纸中央点上一滴紫色的KMnO4溶液,K打开,接通电源一段时间后,C、D中有气体产生 。
(1)外电源的正、负极分别是R为____,S为_____。
(2)A附近溶液的现象是_______,B附近发生的电极反应式为。
(3)滤纸上的紫色点向哪方移动(填A或B)。
(4)当C、D里的气体产生到一定量时,切断外电源并接通开关K,经过一段时间,C、D中气体逐渐减少,主要因为, 有关的电极反应式为。
下表为长式周期表的一部分,其中的编号代表对应的元素。
请回答下列问题:
(1)表中属于d区的元素是(填编号);
(2)表中编号原子中,半径最小的是(填元素符号,下同),第一电离能最小的是:,电负性最大的是;
电负性大小:⑤元素④元素(填大于、等于或小于),第一电离能大小:⑤元素④元素( 填大于、等于或小于)。
(3)某元素的价电子排布式为nsn-1npn+1,该元素原子的最外电子层的孤对电子数为;该元素还可与元素①形成18电子的气体分子Y,将过量的Y气体通入盛有硫酸铜水溶液的试管里,反应的离子方程式为:;
(4)下表为原子序数依次增大的短周期元素A~F的第一到第五电离能数据:
表中的金属元素是(填字母);若A、B、C为原子序数依次增大的同周期相邻元素,表中显示B比A和C的第一电离能都略大,其原因是
。