电解是最强有力的氧化还原手段,在化工生产中有着重要的应用。请回答下列问题:
(1)以铜为阳极,以石墨为阴极,用NaCl溶液作电解液进行电解,得到半导体材料Cu2O和一种清洁能源,则阳极反应式为________,阴极反应式为________。
(2)某同学设计如图所示的装置探究金属的腐蚀情况。下列判断合理的是
___________________________________________________(填序号)。
a.②区铜片上有气泡产生
b.③区铁片的电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑
c.最先观察到变成红色的区域是②区
d.②区和④区中铜片的质量均不发生变化
(3)最新研究发现,用隔膜电解法处理高浓度乙醛废水的工艺具有流程简单、能耗较低等优点,其原理是使乙醛分别在阴、阳极发生反应生成乙醇和乙酸,总反应式为2CH3CHO+H2O
CH3CH2OH+CH3COOH
实验室中,以一定浓度的乙醛-Na2SO4溶液为电解质溶液,模拟乙醛废水的处理过程,其装置如图所示。
①若以甲烷碱性燃料电池为直流电源,则燃料电池中b极应通入________(填化学式),电极反应式为________。电解过程中,阴极区Na2SO4的物质的量________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
②在实际工艺处理中,阴极区乙醛的去除率可达60%。若在两极区分别注入1 m3乙醛含量为3 000 mg/L的废水,可得到乙醇________kg(计算结果保留小数点后一位)。
(8分)下表中每组均有4个选项,请从中挑选出1个选项,它跟另3个选项属于不同的“分类”,请将挑选出的选项的序号及挑选依据填入下表
| 组别 |
备选项 |
挑出选项序号 |
挑选依据 |
| (1) |
A.Na2O B.CO2 C.SO2 D.P2O5 |
||
| (2) |
A.S2- B.I- C.Fe D.SO42- |
||
| (3) |
A.HCl B.CO2 C.NH3 D.CaO |
||
| (4) |
A.蒸馏 B.分液 C.蒸发 D.中和 |
(8分)(1)请用下列10种物质的序号填空:
①O2;②H2;③NH4NO3;④K2O2;⑤Ba(OH)2;⑥CH4;⑦CO2;⑧NaF;⑨NH3;⑩I2,其中由非极性键形成的非极性分子是________;由极性键形成的非极性分子是________;既有离子键又有非极性键的是________;既有离子键又有极性键的是________。
(2)X、Y两种主族元素能形成XY2型化合物,已知XY2中共有38个电子,若XY2为常见元素形成的离子化合物,其电子式为:________;若XY2为共价化合物,其结构式为:________。
(3)氯化铝的物理性质非常特殊,如:氯化铝的熔点为190℃(2.02×103 Pa),但在l80℃就开始升华。据此判断,氯化铝是____________(填“共价化合物”或“离子化合物”),可以证明你的判断正确的实验依据是________________________________________________________________________。
(8分)短周期元素Q、R、T、W在元素周期表中的位置如图所示,其中,T所处的周期序数与主族序数相等。请回答下列问题:
(1)T的原子结构示意图为________。
(2)元素的非金属性(原子的得电子能力):Q________W(填“强于”或“弱于”)。
(3)W的单质与其最高价氧化物的水化物浓溶液共热能发生反应,生成两种物质,其中一种是气体,反应的化学方程式为__________________________。
(4)原子序数比R多1的元素的一种氢化物能分解为它的另一种氢化物,此分解反应的化学方程式是__________________。
(5)R有多种氧化物,其中甲的相对分子质量最小。在一定条件下,2 L的甲气体与0.5 L的氧气相混合,若该混合气体被足量的NaOH溶液完全吸收后没有气体残留,所生成R的含氧酸盐只有一种,则该含氧酸盐的化学式是________________。
(6)在298K下,Q、T的单质各1 mol完全燃烧,分别放出热量a kJ和b kJ。又知一定条件下,T的单质能将Q从它的最高价氧化物中置换出来,若此置换反应生成3 mol Q的单质,则该反应在298K下的ΔH=________(注:题中所涉单质均为最稳定单质)。
(8分)在2008年初我国南方遭遇的冰雪灾害中,使用了一种融雪剂,其主要成分的化学式为XY2,X、Y均为周期表前20号元素,其阳离子和阴离子的电子层结构相同,且1 mol XY2含有54 mol电子。
(1)该融雪剂的化学式是__________;X与氢元素形成的化合物的电子式是__________。
(2)元素D、E原子的最外层电子数是其电子层数的2倍,D与Y相邻,则D的离子结构示意图是__________;D与E能形成一种非极性分子,该分子的结构式为__________;D所在族元素的氢化物中,沸点最低的是__________。
(3)元素W与Y同周期,其单质是原子晶体;元素Z的单质分子Z2中有3个共价健;W与Z能形成一种新型无机非金属材料,其化学式是__________。
(4)元素R与Y同主族,其氢化物能用于刻蚀玻璃,R2与NaOH溶液反应的产物之一是OR2,该反应的离子方程式为
________________________________________________________________________。
(8分)已知A、B、C、D是中学化学中常见的四种不同微粒。它们之间存在如图所示的转化关系。
(1)如果A、B、C、D均是10电子的微粒,请写出:A的结构式________,D的电子式________。
(2)如果A和C是18电子的微粒,B和D是10电子的微粒,请写出:
①A与B在溶液中反应的离子方程式___________________________________
________________________________________________________________________。
②根据上述离子方程式,可判断C与B结合质子的能力大小是(用化学式或离子符号表示)________>________。
(3)已知肼(H2N—NH2)和甲胺(CH3—NH2)都是18个电子的分子。分析肼和甲胺的结构特点并从中受到启发,写出与其具有相同电子数的有机化合物的结构简式(至少写两个):________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。