题目内容
| 电解 |
(1)若组成X的元素均为短周期元素,且A、B均为气体,其在相同条件下体积比为1:1,产物之间可以发生下列反应(变化中的水略去):写出有关反应的离子反应方程式:
①
(2)若A为红色固体,A可以与Y的浓溶液反应生成一种与A摩尔质量相同的气体.
①写出该电解过程中阳极的电极反应式:
②某学生电解一定浓度的X溶液一段时间后,向所得溶液中加入0.1mol A2(OH)2CO3后,恢复到电解前的浓度和pH(不考虑CO2溶解),则电解过程中转移的电子数为
(3)若向X的溶液中加入过量的稀盐酸,产生白色沉淀,且存在如下的转化关系:
Ⅰ.A+Y(浓)→X+C(气体)+H2O;Ⅱ.A+Y(稀)→X+D(气体)+H2O;
Ⅲ.M+O2→D(气体)+H2O.
①已知:组成M气体的两种元素质量比为14:3,则实验室制备M气体的化学反应方程式为
②在标准状况下,27gA完全溶于一定浓度的Y溶液时,产生2.8L气体,将装有该气体的量筒倒立于有水的水槽中,再通入
考点:无机物的推断
专题:推断题
分析:(1)若组成X的元素均为短周期元素,且A、B均为气体,其在相同条件下体积比为1:1,应为电解食盐水的反应,则X为NaCl,Y为NaOH,由转化关系可知A为H2,B为Cl2,W为HCl,U为NaClO;
(2)若A为红色固体,应为Cu,A可以与Y的浓溶液反应生成一种与A摩尔质量相同的气体,该气体为SO2;
(3)若向X的溶液中加入过量的稀盐酸,产生白色沉淀,该沉淀为AgCl,则X为AgNO3,由转化关系可知Y为HNO3,A为Ag,C为NO2,D为NO,M为NH3,以此解答该题.
(2)若A为红色固体,应为Cu,A可以与Y的浓溶液反应生成一种与A摩尔质量相同的气体,该气体为SO2;
(3)若向X的溶液中加入过量的稀盐酸,产生白色沉淀,该沉淀为AgCl,则X为AgNO3,由转化关系可知Y为HNO3,A为Ag,C为NO2,D为NO,M为NH3,以此解答该题.
解答:
解:(1)若组成X的元素均为短周期元素,且A、B均为气体,其在相同条件下体积比为1:1,应为电解食盐水的反应,则X为NaCl,Y为NaOH,由转化关系可知A为H2,B为Cl2,W为HCl,U为NaClO
①氯气和氢氧化钠溶液反应生成NaCl、NaClO和水,反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,故答案为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;
②盐酸和次氯酸钠可发生氧化还原反应生成氯气,反应的离子方程式为2H++Cl-+ClO-=Cl2↑+H2O,故答案为:2H++Cl-+ClO-=Cl2↑+H2O;
(2)若A为红色固体,应为Cu,A可以与Y的浓溶液反应生成一种与A摩尔质量相同的气体,该气体为SO2,则X应为CuSO4,
①电解硫酸铜溶液,阳极发生氧化反应,电极方程式为4OH--4e-=O2↑+2H2O (或2H2O-4e-=O2↑+4H+,
故答案为:4OH--4e-=O2↑+2H2O (或2H2O-4e-=O2↑+4H+);
②电解硫酸铜溶液后溶液呈酸性,向电解后的溶液中加入碱式碳酸铜能恢复原溶液,碱式碳酸铜和硫酸反应生成硫酸铜、水和二氧化碳,溶液质量增加的量是铜、氢氧根离子,所以实际上电解硫酸铜溶液分两个阶段:
第一阶段2CuSO4+2H2O
2Cu↓+O2↑+2H2SO4,
第二阶段:2H2O
2H2↑+O2↑,
将碱式碳酸铜化学式改变为2CuO?H2O?CO2,所以加入0.1molCu2(OH)2CO3 就相当于加入0.2molCuO和0.1mol水,
第一阶段:根据铜原子守恒知,电解硫酸铜溶液析出n(Cu)=n(CuO)=0.2mol,转移电子的物质的量=0.2mol×2=0.4mol;
第二阶段:电解生成0.1mol水转移电子的物质的量=0.1mol×2=0.2mol,
所以解过程中共转移的电子数为0.4mol+0.2mol=0.6mol,转移的电子数为0.6NA,
故答案为:0.6NA;
(3)若向X的溶液中加入过量的稀盐酸,产生白色沉淀,该沉淀为AgCl,则X为AgNO3,由转化关系可知Y为HNO3,A为Ag,C为NO2,D为NO,M为NH3,
①实验室用氯化铵和氢氧化钙在加热条件下制备氨气,反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2
CaCl2+2NH3↑+2H2O,检验氨气,可用湿润的红色石蕊试纸靠近盛M的集气瓶口,试纸变蓝(或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近盛M的集气瓶口,冒白烟),
故答案为:2NH4Cl+Ca(OH)2
CaCl2+2NH3↑+2H2O;用湿润的红色石蕊试纸靠近盛M的集气瓶口,试纸变蓝(或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近盛M的集气瓶口,冒白烟);
②A为Ag,B为O2,n(Ag)=
=0.25mol,反应中失去0.25mol电子,由HNO3
(NO或NO2)
HNO3,可知消耗的氧气也应得到0.25mol电子,此时水才能恰好充满量筒,则n(O2)=
mol=
mol,
则V(O2)=
mol×22.4L/mol=1.4L,
故答案为:1.4.
①氯气和氢氧化钠溶液反应生成NaCl、NaClO和水,反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,故答案为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;
②盐酸和次氯酸钠可发生氧化还原反应生成氯气,反应的离子方程式为2H++Cl-+ClO-=Cl2↑+H2O,故答案为:2H++Cl-+ClO-=Cl2↑+H2O;
(2)若A为红色固体,应为Cu,A可以与Y的浓溶液反应生成一种与A摩尔质量相同的气体,该气体为SO2,则X应为CuSO4,
①电解硫酸铜溶液,阳极发生氧化反应,电极方程式为4OH--4e-=O2↑+2H2O (或2H2O-4e-=O2↑+4H+,
故答案为:4OH--4e-=O2↑+2H2O (或2H2O-4e-=O2↑+4H+);
②电解硫酸铜溶液后溶液呈酸性,向电解后的溶液中加入碱式碳酸铜能恢复原溶液,碱式碳酸铜和硫酸反应生成硫酸铜、水和二氧化碳,溶液质量增加的量是铜、氢氧根离子,所以实际上电解硫酸铜溶液分两个阶段:
第一阶段2CuSO4+2H2O
| ||
第二阶段:2H2O
| ||
将碱式碳酸铜化学式改变为2CuO?H2O?CO2,所以加入0.1molCu2(OH)2CO3 就相当于加入0.2molCuO和0.1mol水,
第一阶段:根据铜原子守恒知,电解硫酸铜溶液析出n(Cu)=n(CuO)=0.2mol,转移电子的物质的量=0.2mol×2=0.4mol;
第二阶段:电解生成0.1mol水转移电子的物质的量=0.1mol×2=0.2mol,
所以解过程中共转移的电子数为0.4mol+0.2mol=0.6mol,转移的电子数为0.6NA,
故答案为:0.6NA;
(3)若向X的溶液中加入过量的稀盐酸,产生白色沉淀,该沉淀为AgCl,则X为AgNO3,由转化关系可知Y为HNO3,A为Ag,C为NO2,D为NO,M为NH3,
①实验室用氯化铵和氢氧化钙在加热条件下制备氨气,反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2
| ||
故答案为:2NH4Cl+Ca(OH)2
| ||
②A为Ag,B为O2,n(Ag)=
| 27g |
| 108g/mol |
| Ag |
| O2 |
| 0.25 |
| 4 |
| 1 |
| 16 |
则V(O2)=
| 1 |
| 16 |
故答案为:1.4.
点评:本题考查较为综合,涉及无机物的推断,电解以及化学方程式的计算,侧重于学生的分析能力、计算能力的考查,为高频考点和常见题型,注意把握电解的原理和元素化合物知识,难度中等.
练习册系列答案
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