题目内容

离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系．由有机阳离子、Al2Cl7-和AlCl4-组成的离子液体做电解液时，可在钢制品上电镀铝．
（1）钢制品应接电源的
 
极，已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，阴极电极反应式为
 
，若改用AlCl3水溶液作电解液，则阴极产物为
 
．
（2）为测定镀层厚度，用NaOH溶液溶解钢制品表面的铝镀层，当反应转移6mol电子时，所得还原产物的物质的量为
 
mol．
（3）用铝粉和Fe2O3做铝热反应实验，需要的试剂还有
 

a、KCl
b、KClO3
c、MnO2
d、Mg
取少量铝热反应所得的固体混合物，将其溶于足量稀H2SO4，滴加KSCN溶液无明显现象，
 
（填“能”或“不能”）说明固体混合物中无Fe2O3，理由是
 
（用离子方程式说明）．
考点：电解原理,铁盐和亚铁盐的相互转变
专题：电化学专题,几种重要的金属及其化合物
分析：（1）依据电镀原理分析，钢铁上镀铝是利用铝做阳极，钢铁做阴极，由有机阳离子、Al2Cl7-和AlCl4-组成的离子液体做电解液来实现；改用AlCl3水溶液作电解液是溶液中氢离子在阴极放电生成氢气；
（2）依据氯和氢氧化钠反应的化学方程式分析判断，还原产物为氢气；
（3）铝热反应需要引发剂引发高温反应，用少量氯酸钾和镁条引发，点燃镁条燃烧放热使氯酸钾分解生成氧气助燃产生反应引发所需要的温度；铝热反应所得的固体混合物，将其溶于足量H2SO4，滴加KSCN溶液无明显现象，说明无铁离子，但不能说明固体中不含氧化铁，因为铝热反应生成铁，溶解于硫酸中铁可以还原铁离子为亚铁离子分析书写离子方程式；
解答： 解：（1）依据电镀原理分析，钢铁上镀铝是利用铝做阳极与电源正极相连，钢铁做阴极与电源负极相连，由有机阳离子、Al2Cl7-和AlCl4-组成的离子液体做电解液来实现，离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系，电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，则阴极反应生成铝是发生的还原反应，铝元素化合价降低，分析离子液体成分，结合电荷守恒分析可知是Al2Cl7-得到电子生成，电极反应为：4Al2Cl7-+3e-=Al+7AlCl4-；改用AlCl3水溶液作电解液是溶液中氢离子在阴极放电生成氢气，2H++2e-=H2↑；
故答案为：负；4Al2Cl7-+3e-=Al+7AlCl4-；H2 ；
（2）依据铝和氢氧化钠反应的化学方程式分析，2Al+2NaOH+6H2O=2NaAlO2+3H2↑+4H2O，还原产物为氢气，当反应转移6mol电子时，所得还原产物的物质的量为3mol；
故答案为：3；
（3）铝热反应需要引发剂引发高温反应，用少量氯酸钾和镁条引发，点燃镁条燃烧放热使氯酸钾分解生成氧气助燃产生反应引发所需要的温度；铝热反应所得的固体混合物，将其溶于足量H2SO4，滴加KSCN溶液无明显现象，说明无铁离子，但不能说明固体中不含氧化铁，因为铝热反应生成铁，溶解于硫酸中铁可以还原铁离子为亚铁离子，离子方程式为：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O，Fe+2Fe3+=3Fe2+；
故答案为：bd；不能；Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O； Fe+2Fe3+=3Fe2+．
点评：本题考查了电解原理的分析应用铝热反应原理分析，氧化还原反应电子转移计算应用，掌握基础是关键，题目难度中等．
练习册系列答案
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下列实验方案中，不能达到实验目的是（　　）
选项实验目的实验方案
A检验CH3CH2Br在NaOH溶液中是否发生水解将CH3CH2Br与NaOH溶液共热．冷却后，取出上层水溶液，用稀HNO3酸化，加入AgNO3溶液，观察是否产生淡黄色沉淀
B检验Fe（NO3）2晶体是否已氧化变质将Fe（NO3）2样品溶于稀H2SO4后，滴加KSCN溶液，观察溶液是否变红
C验证Br2的氧化性强于I2将少量溴水加入KI溶液中，再加入CCl4，振荡，静置．可观察到下层液体呈紫色
D验证Fe（OH）3的溶解度小于Mg（OH）2将FeCl3溶液加入Mg（OH）2悬浊液中，振荡，可观察到沉淀由白色变为红褐色
A、AB、BC、CD、D
科学家用催化剂将苯酚（X）和某有机物（Y）合成一种重要的具有生物活性的结构单元--苯并呋喃（Z），W是中间产物（R1、R2均为烃基）．则下列有关叙述正确的是（　　）
A、反应①属于加成反应
B、W中至少含有3种官能团
C、X、Y、W、Z中至少有一种物质不能与NaOH溶液反应
D、可用溴水鉴别X和W
实验室对某有机物有如下实验记录：4位同学据此分别提出以下4种该有机物可能的分子式，其中合理的是（　　）
①在氧气中完全燃烧，只生成CO2和H2O；
②完全燃烧1mol该有机物需消耗氧气112L（标准状况下）．
A、C2H6
B、C4H8O2
C、C3H10O
D、C5H10O3
元素单质及其化合物有广泛用途，请根据周期表中第三周期元素相关知识回答下列问题：
（1）按原子序数递增的顺序（稀有气体除外），下列说法正确的是
 

a．原子半径和离子半径均减小；             b．金属性减弱，非金属性增强；
c．氧化物对应的水化物碱性减弱，酸性增强；  d．单质的熔点降低．
（2）原子最外层电子数与次外层电子数相同的元素名称为
 
，氧化性最弱的简单阳离子是
 

（3）已知：
化合物MgOAl2O3MgCl2AlCl3
类型离子化合物离子化合物离子化合物共价化合物
熔点/℃28002050714191
工业制镁时，电解MgCl2而不电解MgO的原因是
 

制铝时，电解Al2O3而不电解AlCl3的原因是
 

（4）晶体硅（熔点1410℃）是良好的半导体材料，由粗硅制纯硅过程如下：
 Si（粗）
Cl2
460℃
SiCl4
蒸馏
SiCl4（纯）
H2
1100℃
Si（纯）
 写出SiCl4的电子式：
 
．在上述由SiCl4制纯硅的反应中，测得每生成1.12kg纯硅需吸收a kJ热量，写出该反应的热化学方程式：
 

（5）P2O5是非氧化性干燥剂，下列气体不能用浓硫酸干燥，可用P2O5干燥的是
 

a．NH3   b．HI   c．SO2   d．CO2
（6）KClO3可用于实验室制O2，若不加催化剂，400℃时分解只生成两种盐，其中一种是无氧酸盐，另一种盐的阴阳离子个数比为1：1，写出该反应的化学方程式：
 
．
（1）利用如图装置，可以模拟铁的电化学防护．若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应该置于
 
处．若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为
 
．
（2）肼（N2H4）又称联氨，是一种可燃性液体，其燃烧热较大且燃烧产物对环境无污染，故可以用作火箭燃料．肼-空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%-30%的KOH溶液．该电池放电时，通入肼的一极为
 
极，该极的
电极反应式是
 
，电池工作一段时间后，电解质溶液的pH将
 
（填“增大”、“减小”、“不变”）．
（3）碘被称为“智力元素”，科学合理地补充碘可防止碘缺乏病．碘酸钾（KIO3）是国家规定的食盐加碘剂，它的晶体为白色，可溶于水．碘酸钾在酸性介质中与过氧化氢或碘化物作用均生成单质碘．
以碘为原料，可通过电解制备碘酸钾．（阴、阳两极均用惰性电极，阴极室与阳极室用阳离子交换膜隔开）请回答下列问题：
电解前，先将一定量的精制碘溶于过量氢氧化钾溶液，溶解时发生反应：3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O，将该溶液加入阳极区．另将氢氧化钾溶液加入阴极区，电解槽用水冷却．电解时，阳极上发生反应的电极反应式为
 
．
NH3经一系列反应可以得到HNO3和NH4NO3，如图1所示．

（1）Ⅰ中，NH3和O2在催化剂作用下反应，其化学方程式是
 
．
（2）Ⅱ中，2NO（g）+O2（g）?2N02（g）．在其它条件相同时，分别测得NO的平衡转化率在不同压强（p1，p2）下随温度变化的曲线（如图2）．
①比较p1，p2的大小关系：
 

②随温度升高，该反应平衡常数变化的趋势是
 
．
（3）Ⅲ中，降低温度，将NO2（g）转化为N2O4（l），再制备浓硝酸．
①已知：2NO2（g）?N2O4（g）△H1
2NO2（g）?N2O4（l）△H2
图3中能量变化示意图中，正确的是（选填字母）
 
．

②N2O4与O2、H2O化合的化学方程式是
 
．
（4）Ⅳ中，电解NO制备NH4NO3，其工作原理如图4所示，为使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充物质A，A是
 
，说明理由：
 
．
完成下列有关反应的化学方程式，并注明有关反应条件：
（1）乙烯和溴水的加成反应
 
；
（2）苯乙烯的加聚反应
 
；
（3）苯和液溴的取代反应
 
；
（4）甲苯与浓硫酸和浓硝酸的混酸反应
 
；
（5）甲烷和氯气的第一步取代反应
 
．
以苯为原料，不能通过一步反应而制得的有机物是（　　）
A、
B、
C、
D、

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