用石墨电极完成下列电解实验。
实验一 | 实验二 | |
装置 | ||
现象 | a、d处试纸变蓝;b处变红,局部褪色;c处无明显变化 | 两个石墨电极附近有气泡产生;n处有气泡产生;…… |
下列对实验现象的解释或推测不合理的是( )
A.a、d处:2H2O+2e-=H2↑+2OH-
B.b处:2Cl--2e-=Cl2↑
C.根据实验一的原理,实验二中m处能析出铜
D.n处发生了反应:2H++2e-=H2 ↑
4种相邻主族短周期元素的相对位置如表,元素x的原子核外电子数是m的2倍,y的氧化物具有两性。
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| m | n |
x | y |
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回答下列问题:
(1)元素x在周期表中的位置是 ,其单质可采用电解熔融 的方法制备。
(2)气体分子(mn)2的电子式为 ,(mn)2称为拟卤素,性质与卤素相似,其与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为 。
(3)已知氰化钠(NaCN),可以与很多金属形成络合物,因此工业上采用氰化法提炼金:用稀的氰化钠溶液处理粉碎了的金矿石,通入空气,使金矿石中的金粒溶解,生成能溶于水的络合物Na[Au(CN)2],其反应方程式为:①4Au+8NaCN+2H2O+O2=4Na[Au(CN)2]+4NaOH,Na[Au(CN)2]在水溶液中的电离方程式为:②Na[Au(CN)2]=Na++[Au(CN)2]-,然后再用锌从溶液中把金置换出来,锌转化为Na2[Zn(CN)4]。据此,请利用①写出在空气中用氰化钠溶液提取金的电极反应式:正极: ,负极: 。
(4)若人不慎氰化钠中毒,可用Na2S2O3缓解,二者反应得到两种含硫元素的离子,其中一种遇到Fe3+可变为红色。写出解毒原理的相关离子方程式 。
I.用零价铁(Fe)去除水体中的硝酸盐(NO3-)已成为环境修复研究的热点之一。
(1)Fe还原水体中NO3-的反应原理如图所示。
正极的电极反应式是 。
(2)将足量铁粉投入水体中,经24小时测定NO3-的去除率和pH,结果如下:
初始pH | pH=2.5 | pH=4.5 |
NO3-的去除率 | 接近100% | <50% |
24小时pH | 接近中性 | 接近中性 |
铁的最终物质形态 |
pH=4.5时,NO3-的去除率低。其原因是 。
(3)实验发现:在初始pH=4.5的水体中投入足量铁粉的同时,补充一定量的Fe2+可以明显提高NO3-的去除率。对Fe2+的作用提出两种假设:
Ⅰ.Fe2+直接还原NO3-;Ⅱ.Fe2+破坏FeO(OH)氧化层。
① 对比实验,结果如图所示,可得到的结论是 。
②同位素示踪法证实Fe2+能与FeO(OH)反应生成Fe3O4。结合该反应的离子方程式,解释加入Fe2+提高NO3-去除率的原因: 。
II.高铁酸钠Na2FeO4 是一种新型净水剂。
(4)高铁酸钠主要通过如下反应制取:2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH= 2Na2FeO4+3X+5H2O,则X的化学式为__________。
(5)高铁酸钠具有强氧化性,与水反应生成Fe(OH)3胶体能够吸附水中悬浮杂质,请写出高铁酸钠与水反应的离子方程式 。
下列化学现象及解释错误的是
选项 | 现象 | 解释 |
A | Cl2在H2中点燃,瓶口有白雾 | 生成HCl极易溶于水 |
B | 饱和Na2CO3溶液中通入CO2析出白色晶体 | 生成NaHCO3溶解度小析出 |
C | 常温下将铝片放入浓硝酸中无明显变化 | Al和浓硝酸不反应 |
D | SO2通入溴水,溴水褪色 | SO2具有还原性。 |