Question

室温下为液态的金属是____________（填汉字名称）。电解它的一价金属的硝酸盐溶液时，阴极得到的产物是该金属的单质。当阴极消耗2 mol该盐的正离子时，阳极可得1 mol的气体产物，则此气体的产物是____________（填化学式）。由此可推断得知该盐是____________（填化学式）。其阴极上所发生的还原反应方程式是：__________________。

Answer 1

解析：本题是简单的推理题，要求考生凭借自己的知识、概念、能力，解决一个不熟悉的问题，在中学所学化学知识范围内，室温下可呈液态的金属有汞（熔点－39℃）和铯（熔点28℃），由于电解硝酸铯溶液时，在阴极只是得到氢气而得不到铯，所以此液态金属不是铯而是汞。在电解一价汞的硝酸盐溶液时，除阴极得到汞外，在阳极上还可得到氧气，因为在阳极周围不是NO而是水中的OH^－先放电，其反应方程式是：

4OH^－－4e^－====2H₂O+O₂↑或2H₂O－4e^－====4H⁺+O₂↑

从反应式中可见，在阳极上生成1 mol O₂ 就有4 mol的电子放出，而这4 mol的电子必须在阴极上被一价汞离子的放电所吸收。按通常情况下，每1 mol Hg⁺只能结合1 mol 的电子，即4 mol的电子必须还原4 mol Hg⁺，但题中所给的一价汞的硝酸盐溶液只有2 mol，于是合理的解释只能是汞的一价阳离子以Hg₂²⁺形式存在，该盐的化学式就应写为Hg₂（NO₃）₂，在阴极上所发生的还原反应方程式是：Hg+2e^－====2Hg

答案：汞  O₂  Hg₂（NO₃）₂   Hg+2e^－====2Hg。