题目内容

电解是有机合成一种重要的方法,它为进行奇特反应提供了有效的手段.例如利用电解可以制得一些小环化合物:

请回答下列问题:
(1)电解过程中是
阴
阴
极产物.
(2)写出电解得到一种烃的电极方程式
.
(3)电解羧酸盐溶液可制得一些特殊结构的烃类及其衍生物.其电解离子方程式为:2RCOO-+2H2O
直流电
R-R+2CO2↑+H2↑+2OH-    (R表示烃基)请写出该反应的电极方程式:阳极
2RCOO--2e-═R-R+2CO2↑
2RCOO--2e-═R-R+2CO2↑
.阴极
2 H2O+2e-═H2↑+2OH-(或2H++2e-═H2↑)
2 H2O+2e-═H2↑+2OH-(或2H++2e-═H2↑)
.
分析:(1)电解过程是阳极失电子发生氧化反应得到还原产物,阴极上得到电子发生还原反应得到氧化产物;
(2)阳极题干信息的反应特征分析判断电极反应写出电极方程式;
(3)阳极电池反应,结合阳极失电子发生氧化反应,阴极上得到电子发生还原反应分析书写.
解答:解:(1)电解过程是阳极失电子发生氧化反应得到还原产物,阴极上得到电子发生还原反应得到氧化产物;依据电极反应可知是得到电子发生的还原反应,在阴极发生的反应,
故答案为:阴;
(2)依据题干中的反应实质:,电解得到一种烃的电极方程式为:,故答案为:;
(3)电解羧酸盐溶液可制得一些特殊结构的烃类及其衍生物.其电解离子方程式为:2RCOO-+2H2O
直流电
R-R+2CO2↑+H2↑+2OH-,依据反应过程中元素化合价的变化可知,碳元素化合价升高失去电子反应氧化反应,阳极电极反应为:2RCOO--2e-═R-R+2CO2↑;氢元素化合价降低得到电子发生还原反应,所以阴极电极反应为:2H2O+2e-═H2↑+2OH-(或2H++2e-═H2↑),
故答案为:2RCOO--2e-═R-R+2CO2↑;2H2O+2e-═H2↑+2OH-(或2H++2e-═H2↑);
点评:本题考查了电解原理的分析应用,主要是电极反应的书写方法,理解电解池中的阳极反应和阴极反应的得失电子关系分析判断,题目难度较大.
练习册系列答案
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A、B、C、D、E五种短周期元素,其原子序数依次增大,而原子半径按A、C、B、E、D顺序依次增大.A、D同主族;C、D、E三种元素原子、的最外层电子数之和为10,C原子电子数比E原子电子数少5个.B的单质分子中有三对共用电子.
请回答下列问题:
(1)A、C两元素形成的原子个数比为1:1且呈电中性的微粒的电子式为
(写两种)
(2)A、C、D可形成化合物W,其含有的化学键有
离子键、共价键
离子键、共价键
,以W溶液作为电解质溶液,E棒与铁棒分别作为电极构成原电池,则负极的电极反应式为
Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O
Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O
;以铁棒为电极,W溶液为电解液构成电解池,则阴极的电极反应为
2H++2e-=H2↑
2H++2e-=H2↑
.
(3)A2和B2在工业上可合成一种重要的原料BA3.
①下列的措施有利于提高B2的转化率的是
AD
AD
.
A.采用20?50MPa的大气压
B.选用400?500℃的高温
C.使用催化剂
D.及时将BA3液化
②现有甲、乙两个固定体积的容器,在相同的体积和温度下,甲中充入2molBA3,反应达到平衡时,吸收Q1kJ的能量;乙中充入
1mol B2和3mol A2,反应达到平衡时,放出Q2kJ的能量;则合成BA3的热化学方程式为
N2(g)+3H2(g)
高温高压
催化剂
2NH3(g),△H=-(Q1+Q2)kJ/mol
N2(g)+3H2(g)
高温高压
催化剂
2NH3(g),△H=-(Q1+Q2)kJ/mol
.
③现有甲、乙两个体积和温度相同的容器,甲容器维持温度和体积不变,乙容器维持温度和压强不变,甲中充入2mol BA3,乙中充入1mol B2和3mol A2,当反应都达到平衡时,BA3的体积分数甲
<
<
乙(填“>”、“<”,或“=”),原因是
乙容器中压强大,生成氨气的过程进行的程度大,因而氨气的体积分数高
乙容器中压强大,生成氨气的过程进行的程度大,因而氨气的体积分数高

(4)化合物甲、乙都由A、B、C三种元素组成,甲为弱碱,乙为强酸;常温下,若两溶液中水的电离程度相同.
①若乙溶液的pH=a,则甲溶液中水电离产生的C(H+)=
10a-14mol/L
10a-14mol/L
,②两溶液等体积混合后,混合溶液中的离子浓度由大到小的是
c(NH4+)>c(NO3-)>c(OH-)>c(H+)
c(NH4+)>c(NO3-)>c(OH-)>c(H+)

(5)用D2C2在酸性条件下处理含CN-的工业废水,将得到一种能够参与大气生态环境循环的气体以及C02等物质,请写出该反应的离子方程式
5Na2O2+2CN-+12H+=2CO2↑+N2↑+10Na++6H2O
5Na2O2+2CN-+12H+=2CO2↑+N2↑+10Na++6H2O
.

(14分)以工业废铁屑为原料生产氧化铁红颜料并进行适当的综合利用,其主要流程如下:

已知:FeSO4溶液与稍过量的NH4HCO3溶液混合,得到含FeCO3的悬浊液。

请回答下列问题:

(1)用5 % 的Na2CO3热溶液去油污(主要成分是油脂)时,反应生成的有机产物是(写名称):                                。

(2)反应Ⅰ需要控制在50 ℃~80 ℃以提高反应速率,如果硫酸过量,反应混合液与空气接触会发生副反应,如何检验副反应的产物?                                    

                                            。

(3)写出在空气中煅烧沉淀的化学反应方程式:                               。

(4)本流程中产生的CO2和H2,在催化剂作用下按体积比1∶1合成一种重要的有机化工原料R,该合成符合绿色化学要求。上述合成反应∆H=+14.9 kJ/mol,则加压、降温可以使平衡分别向            、         方向移动。已知液体R的燃烧热为254.6 kJ/mol,则R完全燃烧的热化学方程式为                                                                                                 。

(5)摩尔盐常用于定量分析并用于医药、电镀方面。已知摩尔盐中结晶水的含量为27.6 %,n(Fe2+)∶n(SO2-4 )=1∶2,则摩尔盐的化学式中,结晶水数目x的计算式为:

x=                    。

 

(14分)以工业废铁屑为原料生产氧化铁红颜料并进行适当的综合利用,其主要流程如下:

已知:FeSO4溶液与稍过量的NH4HCO3溶液混合,得到含FeCO3的悬浊液。

请回答下列问题:

(1)用5 % 的Na2CO3热溶液去油污(主要成分是油脂)时,反应生成的有机产物是(写名称):                                 。

(2)反应Ⅰ需要控制在50 ℃~80 ℃以提高反应速率,如果硫酸过量,反应混合液与空气接触会发生副反应,如何检验副反应的产物?                                    

                                             。

(3)写出在空气中煅烧沉淀的化学反应方程式:                                。

(4)本流程中产生的CO2和H2,在催化剂作用下按体积比1∶1合成一种重要的有机化工原料R,该合成符合绿色化学要求。上述合成反应∆H=+14.9 kJ/mol,则加压、降温可以使平衡分别向             、          方向移动。已知液体R的燃烧热为254.6 kJ/mol,则R完全燃烧的热化学方程式为                                                                                                  。

(5)摩尔盐常用于定量分析并用于医药、电镀方面。已知摩尔盐中结晶水的含量为27.6 %,n(Fe2+)∶n(SO2-4 )=1∶2,则摩尔盐的化学式中,结晶水数目x的计算式为:

x=                     。

 

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