题目内容

如图1,用惰性电极电解由四种都为元素周期表原子序数前10号元素组成的A溶液,在两电极区域分别得到B、C、D、E四种气体.它们之间在一定条件下反应流程如图2所示.其中F、D中原子核外电子总数相等,E是常见的导致温室效应的气体.常温下,在F中先通足量E气体,再通足量D气体,生成一种与A元素组成相同的物质G.上述反应流程没有其他物质参与.





(1)写出G中的化学键类型
 
,E的电子式
 

(2)写出上述反应流程中生成A的离子反应方程式
 

(3)写出D在纯净C中燃烧的化学反应方程式
 

(4)通常情况下,D极易溶于F中,其原因①
 
;②
 

(5)往G的饱和溶液中通入E也能制得A,写出该反应的化学方程式
 

(6)写出该题中电解A溶液反应的总离子方程式
 
考点:无机物的推断,原电池和电解池的工作原理
专题:电化学专题
分析:用惰性电极电解由四种都为元素周期表原子序数前10号元素组成的A溶液,在两电极区域分别得到B、C、D、E四种气体,E是常见的导致温室效应的气体,则E是CO2,电解A能生成二氧化碳,说明电解过程中有氢离子生成,A为碳酸盐或碳酸氢盐,B和C能燃烧生成F,两种气体为氢气、氧气,阴极附近生成的氢氧根离子和铵根离子能反应生成氨气,F、D中原子核外电子总数相等,则D是NH3,常温下,在F中先通足量E气体,再通足量D气体,生成一种与A元素组成相同的物质G,则G是(NH42CO3,所以A是NH4HCO3,D能在C中燃烧则,C是O2、B是H2,再结合题目分析解答.
解答: 解:用惰性电极电解由四种都为元素周期表原子序数前10号元素组成的A溶液,在两电极区域分别得到B、C、D、E四种气体,E是常见的导致温室效应的气体,则E是CO2,电解A能生成二氧化碳,说明电解过程中有氢离子生成,A为碳酸盐或碳酸氢盐,B和C能燃烧生成F,两种气体为氢气、氧气,阴极附近生成的氢氧根离子和铵根离子能反应生成氨气,F、D中原子核外电子总数相等,则D是NH3,常温下,在F中先通足量E气体,再通足量D气体,生成一种与A元素组成相同的物质G,则G是(NH42CO3,所以A是NH4HCO3,D能在C中燃烧则,C是O2、B是H2
(1)G是(NH42CO3,碳酸根离子和铵根离子之间存在离子键、铵根离子中N原子和H原子之间存在共价键、碳酸根离子中C原子和O原子之间存在共价键,所以碳酸铵中的化学键类型为离子键和共价键,E是二氧化碳,二氧化碳的电子式,故答案为:离子键和共价键;
(2)二氧化碳、氨气和水以1:1:1反应生成碳酸氢铵,则生成A的离子反应方程式CO2+NH3+H2O=NH4++HCO3-,故答案为:CO2+NH3+H2O=NH4++HCO3-
(3)D在纯净C中燃烧生成氮气和水,化学反应方程式4NH3+3O2
 点燃 
.
 
2N2+6H2O,
故答案为:4NH3+3O2
 点燃 
.
 
2N2+6H2O;
(4)通常情况下,D极易溶于F中,氨气和水反应生成一水合氨,氨气分子和水分子之间能形成氢键,导致氨气的溶解性大,故答案为:氨气和水反应;氨气分子和水分子形成分子间氢键;
(5)碳酸铵、二氧化碳和水反应生成碳酸氢铵,该反应的化学方程式为(NH42CO3+CO2+NH3=2NH4HCO3,故答案为:(NH42CO3+CO2+NH3=2NH4HCO3
(6)电解A溶液生成氨气、氢气、氧气和二氧化碳,离子方程式为2NH4++2HCO3-
 电解 
.
 
2H2↑+O2↑+2NH3↑+2CO2↑,故答案为:2NH4++2HCO3-
 电解 
.
 
2H2↑+O2↑+2NH3↑+2CO2↑.
点评:本题以电解原理为载体考查了无机物推断,一般电解质溶液电解时最多生成两种气体,该题电解时生成四种气体,很多同学往往漏掉溶液中电极附近存在的氢离子、氢氧根离子能分别和弱酸根离子、铵根离子反应而导致错误,难度中等.
练习册系列答案
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(1)用CH4催化还原氮氧化物.已知CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H1=a kJ/mol
欲计算反应CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(l)的反应热△H2,则还需要查找一个化合反应的反应热△H3,当反应中各物质化学计量数之比为最简整数比时,△H3=b kJ/mol,则该反应的热化学方程式为
 
.据此计算出△H2=
 
kJ/mol(用含a和b的式子表示).
(2)用活性炭还原法处理可消除氮氧化物污染.向密闭的真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计)加入NO和足量的活性炭,恒温(T1℃)条件下发生反应:
C(s)+2NO(g)?N2(g)+CO2(g).现测得反应进行到不同时间段各物质的浓度如下:

浓度/mol/L

时间/min
NON2CO2
01.0000
100.580.210.21
200.400.300.30
300.400.300.30
则T1℃时该反应平衡常数为
 
(保留两位小数).
(3)在一定条件下,科学家利用从烟道气中分离出CO2与太阳能电池电解水产生的H2合成甲醇,其过程如图一所示:

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Ⅰ、有A、B、C、D、E五种溶液分别是HCl、NH3?H2O、NH4HSO4、NaOH、CH3COOH,
回答下列问题:
(1)用水稀释0.1mol/LB时,溶液中随着水量的增加而减小的是
 
(填写序号)
a.
c(B)
c(OH-)
    b.
c(H+)
c(OH-)
    c.c(H+)?c(OH-)    d.c(OH-
(2)pH相同的等体积的两份溶液A和E,分别与镁粉反应,若最后仅有一份溶液中存在镁粉,且放出氢气的质量相同,则下列说法正确的是
 
(填写序号)
a.反应所需要的时间E>A               b.开始反应时的速率A>E
c.参加反应的镁粉物质的量A=E           d.E溶液里有镁粉剩余
(3)将等体积、等物质的量浓度B和C混合后溶液,升高温度(溶质不会分解),溶液pH随温度变化如图中
 
曲线(填写序号).
(4)室温下,向0.01mol/L C溶液中滴加0.01mol/L D溶液至中性,得到的溶液中所有离子的物质的量浓度由大到小的顺序为
 

Ⅱ、下表是不同温度下水的离子积数据:
温度/℃25T1t2
水的离子积常数1×10-14α1×10-12
试回答以下问题:
(1)若25<t1<t2,则α
 
(填“<”“>”或“=”) 1×10-14,作出此判断的理由是
 

(2)25℃下,某Na2SO4溶液中c(SO42-)=5×10-4 mol/L,取该溶液1mL,加水稀释至10mL,则稀释后溶液中c(Na+):c(OH-)=
 
,将pH=9的NaOH溶液与pH=4的H2SO4溶液混合,若所得混合溶液pH=7,则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为
 

(3)FeCl3的水溶液呈
 
 (填“酸”、“中”、“碱”)性,t2℃时的pH
 
 6(填“>”、“=”、“<”),原因是(用离子方程式表示):
 
,实验室在配制FeCl3的溶液时,常将FeCl3固体先溶于
 
 中,然后再用蒸馏水稀释到所需的浓度,以
 
(填“促进”、“抑制”)其水解,否则得到的是浑浊的溶液.

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