有位于周期表前四周期的A、B、C、D、E、F六种元素,其原子序数依次增大。已知A原子核外有三个未成对电子;A与B形成的一种化合物常温下是红棕色气体;化合物C2E的晶体为离子晶体;D单质的熔点在同周期单质中最高;E原子核外的M层中只有两对成对电子;F原子核外最外层电子数与C相同,其余各层均充满。请根据以上信息,回答下列问题:
(1)A、B、C、D四种原子的第一电离能由小到大的顺序为______(用元素符号表示)。
(2)C的氯化物的熔点比D的氯化物的熔点 (填“高”或“低”),理由是 。
(3)E的最高价氧化物分子的空间构型是 。
(4)基态F+离子的核外电子排布式是 ,F的高价离子与A的最常见氢化物形成的配离子的化学式为 。
(5)Q分子是A2B的等电子体,Q的结构式为 ,Q分子的中心原子的杂化类型是 。
(6)下图是B、F两元素组成的一种化合物的晶胞,其化学式为 。
如图所示的实验装置,丙为用淀粉碘化钾和酚酞混合溶液润湿的滤纸,m、n为夹在滤纸两端的铂夹。丁为直流电源,x、y为电源的两极。G为电流计,电极均为石墨电极。闭合K2、断开K1,一段时间后,A、B两极产生的气体体积之比为2:1,回答下列问题:
(1)M溶液可能是(填序号)。
A.KNO3溶液B. Ba(OH)2溶液 C.H2SO4溶液
D. NaCl溶液 E.CuSO4溶液
(2)X为电源极,m点的现象。
(3)C极的电极反应式为。
(4)若乙池中AgNO3溶液电解后体积为100mL,测得溶液的pH=1, 则乙池中C极析出的固体质量为g。
(5)继续电解一段时间后,甲池中A、B极均部分被气体包围,此时闭合K1,断开K2,发现A、B极的管内气体体积减少,且电流计G指针发生偏转,则A极电极反应式为。
如下图所示,A、E为石墨电极,B、F为铁片电极。按要求回答下列问题。
(1)打开K2,合并K1。B为极,A的电极反应为,最终可观察到的现象是,
涉及的化学反应方程式有:
。
(2)打开K1,合并K2。
F为极,F极的电极反应为,
电解过程中,观察到溶液的现象是。
电解原理常应用于工业生产
(1)火法炼铜得到的粗铜中含多种杂质(如锌、金、银等),其性能远不能达到电气工业的要求,工业上常使用电解精炼法将粗铜提纯。在电解精炼时,若用硫酸铜溶液作电解液,粗铜接电源 极,电极反应为 ;通电一段时间后,溶液中铜离子浓度将 (增大,不变,减少)。
(2)工业上用电解饱和食盐水的方法可制得烧碱、氯气、氢气。电解时,总离子反应
式为 ;电解时所需的精制食盐水,通常在粗盐水
加入某些试剂(现提供的试剂:饱和Na2CO3溶液、饱和K2CO3溶液、NaOH溶液来、BaCl2
溶液、Ba(NO3)2溶液、盐酸)除去其中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-杂质离子,选出试剂,
按滴加的先后顺序为 (填所加试剂的化学式)。
(3)为了避免产物相混合发生副反应,工业上采用离子交换膜法电解食盐水。下图为阳离
子交换膜法电解饱和食盐水原理示意图。
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下列说法中正确的是
A.从E口逸出的气体是H2 |
B.从B中加入含少量NaOH的水溶液以增强导电性 |
C.标准状况下每生成22.4L Cl2,便产生2mol NaOH |
D.向电解后的阴极溶液中加适量盐酸,可以 |
恢复到电解前的物质的浓度
如右图所示,常温下电解5 min后,铜电极质量增加2.16g。
试回答:
(1)电源电极X名称为(填“正极”或“负极”),B中铜电极的名称。
(2)电解池B中阳极的电极反应式是。
(3)若A中KCl溶液的体积是200mL,电解后溶液的
PH=(忽略电解前后溶液体积的变化)。
若要使电解后的溶液恢复到与电解前完全相同,应
加入。
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
①Y电极上的电极反应式为,
检验该电极反应产物的方法是。
②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。
③电解一段时间后,若收集到H2为2L,则同样条件下收集的Cl22L(填“>”“<”“=”),
原因是。
(2)如果在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀,电解液a选用CuSO4溶液,请回答:
①X电极对应的金属是______(写元素名称),其电极反应式。
②若电镀前铁、铜两片金属质量相同,电镀完成后将它们取出洗净、烘干、称量,二
者质量差为5.12 g,则电镀时电路中通过的电子为________________mol。
③镀层破损后,镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀,请简要说明原因
。