第四章化学反应与电能巩固练习(含解析)2022-2023上学期高二化学人教版(2019)选择性必修1

第四章 化学反应与电能 巩固练习
一、单选题
1.雄黄()和雌黄()是提取砷的主要矿物原料,二者都难溶于水,在自然界中共生,且可以相互转化。雌黄()能溶于,反应如下:。下列说法不正确的是
A.生成,则反应中转移电子的物质的量为
B.若将该反应设计成原电池,可选用硝酸作电解质溶液、石墨作负极、作正极
C.反应产生的可用溶液吸收
D.雄黄转化为雌黄过程需要氧化剂
2.下列有关金属腐蚀的说法中正确的是
A.钢铁闸门接在电源的负极上,此方法称为牺牲阳极的阴极保护法
B.电化学腐蚀指在外加电流的作用下不纯金属发生化学反应而损耗的过程
C.钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀,负极吸收氧气,产物最终转化为铁锈
D.金属的电化学腐蚀和化学腐蚀本质相同,但电化学腐蚀伴有电流产生
3.下列叙述中错误的是
A.生铁是铁合金,其抗腐蚀能力比纯铁强
B.在铁制品上镀铜时,铁制品为阴极
C.用锡焊接的铁质器件,焊接处易生锈
D.铁管上镶嵌锌块,铁管不易被腐蚀
4.普通锌锰干电池的简图如图所示,它是用锌皮制成的锌筒作电极兼作容器,中央插一根碳棒,碳棒顶端加一铜帽。在石墨碳棒周围填满二氧化锰和炭黑的混合物,并用离子可以通过的长纤维包裹作隔膜,隔膜外是用氯化铵和淀粉等调成糊状作电解质溶液;该电池工作时的总反应为Zn+2+2MnO2=[Zn(NH3)2]2++Mn2O3+H2O,关于锌锰干电池的下列说法中正确的是
A.当该电池电压逐渐下降后,能重新充电复原
B.电池工作一段时间后,碳棒会逐渐变细
C.电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极
D.外电路中每通过0.1 mol电子,锌的质量理论上减小3.25 g
5.如下所示电解装置中,通电后石墨电极Ⅱ上有O2生成,Fe2O3逐渐溶解,下列判断错误的是
A.a是电源的负极
B.通电一段时间后,向石墨电极Ⅱ附近滴加石蕊溶液,出现红色
C.随着电解的进行,CuCl2溶液浓度变大
D.当完全溶解时,至少产生气体336mL (折合成标准状况下)
6.在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A.
B.
C.
D.
7.设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.18g重水中所含的中子数为10NA
B.与足量的充分反应,生成的分子数为2NA
C.电解精炼铜,阳极质量减轻64g时,转移的电子数为2NA
D.常温下,的溶液中,水电离出的数目为10-5NA
8.2022年3月,生态环境部提出了“深入打好污染防治攻坚战,严守生态环境风险‘底线’”。某研究部门利用垃圾渗透液实现发电、环保二位一体,其装置示意图如下。下列说法错误的是
A.Na+由中间室向M极室移动,Cl-向N极室移动
B.a和b分别为阴离子交换膜和阳离子交换膜
C.M为负极,电极反应式是
D.电路中通过7.5mol电子时,理论上处理掉
9.一种以“火法粗炼”“电解精炼”相结合的方式炼制精铜的工艺流程如下,“还原”反应中,冰铜中的先转化为,然后再与反应生成粗铜(含金、银、铂等贵重金属)。
下列叙述错误的是
A.“富集”过程中要将矿石粉碎以加快富集速率
B.“焙烧”过程中,可除去部分的硫
C.被“还原”为Cu的总反应中,作催化剂
D.“电解”时,金、银、铂等贵重金属沉在阳极底部,形成阳极泥
10.下列实验中,能达到相应实验目的的是
A.测定中和热 B.水浴加热 C.推断Cl、C、Si的非金属性强弱 D.电解精炼铝
A.A B.B C.C D.D
11.化学与社会、生活密切相关。下列说法正确的是
A.明矾净水与自来水的杀菌清毒原理相同
B.医学上常采用碳酸钡作为钡餐
C.钢铁析氢腐蚀和吸氧腐蚀的速率一样快
D.向FeCl3与CuCl2溶液中加入碱式碳酸铜调节pH可以除去溶液中的FeCl3
二、填空题
12.电池在我们的生活中有着重要的应用,请回答下列问题:
(1)为了验证Fe2+与Cu2+氧化性强弱,下列装置能达到实验目的的是____(填序号),写出正极的电极反应式____。若构建原电池时两个电极的质量相等,当导线中通过0.05mol电子时,两个电极的质量差为____。
(2)将CH4设计成燃料电池,其利用率更高,装置如图所示(A、B为多孔碳棒)。
实验测得OH-向B电极定向移动,则___(填“A”或“B”)处电极入口通甲烷,该电池正极的电极反应式为___当消耗甲烷的体积为33.6L(标准状况下)时,正极消耗氧气的物质的量为___。
13.阳离子交换膜电解槽运用到氯碱工业,使产品的纯度大大提高,主要归功于阳离子交换膜的严格把关,它只允许阳离子自由通过,其工作原理如图所示。
(1)在氯碱工业中电解饱和食盐水制备氢气、氯气和氢氧化钠溶液时,饱和食盐水的入口应该是______(填“C”或“D”)。
(2)该装置也可用于物质的提纯,工业品氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸根杂质(如SO42-),可以用阳离子交换膜电解槽电解提纯。除去杂质后氢氧化钾溶液从液体出口_________(填“A”或“B”)导出。
(3)阳离子交换膜的诞生极大促进了电解工业的发展,我们不妨大胆设想,假设阴离子交换膜也已经诞生,同时使用阳离子交换膜和阴离子交换膜电解硫酸钠溶液,可以同时制备产品氢气、氧气、氢氧化钠溶液和硫酸溶液四种物质。某同学设计了如图所示的装置,请你指出硫酸钠溶液的入口是_______(填“C”“G”或“D”)。
14.锰及化合物可用于电池、制作坦克的钢甲等材料。
(1)Mn的最高价氧化物的化学式为____ ,该氧化物属于 ____ (填“酸性”或“碱性”)氧化物。
(2)工业上常用电解锰酸钾(K2MnO4)溶液的方法制备KMnO4,阴极上的产物为 ___ ,阳极的电极反应式为 ___ 。
(3)以NaBH4和H2O2为原料的燃料电池可用于空军通信卫星电源,该电池的负极材料为石墨,正极材料为MnO2,电解质溶液显碱性。MnO2的作用有两个,分别是作正极材料和 ,负极上的BH4-被氧化为BO2-,该电极的电极反应式为 。
(4)实验室可用软锰矿(主要成分为MnO2)制备KMnO4,其原理如下:高温下,熔融的软锰矿与过量固体KOH反应在不断通入空气的情况下会反应生成K2MnO4(锰酸钾);用水溶解,滤去残渣;酸化滤液,K2MnO4转化为MnO2和KMnO4;再滤去沉淀MnO2,浓缩滤液,得到深紫色的针状KMnO4晶体。
①用软锰矿制备K2MnO4的化学方程式是 。
②若用5g软锰矿(MnO2的质量分数为70%)进行上述实验,则KMnO4的理论产量为 g(精确到0.01,不考虑K2MnO4沉淀的循环利用)
15.太阳能光解水制备的 H2和化工生产的副产氢,可实现资源的再利用。
(1)半导体光催化剂浸入水或电解质溶液中,光照时可在其表面得到产物。
①该催化剂在水中发生光催化反应的原理如图-1 所示。用简洁的语言描述光解水的过程:___________。
②若将该催化剂置于 AgNO3溶液中,产物之一为 O2,另一产物为___________。
(2)化工生产的副产氢也是氢气的来源。电解法制取有广泛用途的 Na2FeO4,同时获得氢气:Fe+2H2O+2OH-FeO+3H2↑。工作原理如图-2 所示。装置通电后,铁电极附近生成紫红色FeO,镍电极有气泡产生。若氢氧化钠溶液浓度过高,铁电极区会产生红褐色物质。已知:Na2FeO4只在强碱性条件下稳定,易被H2还原。
①电解过程中须将阴极产生的气体及时排出,其原因是___________。
②c(Na2FeO4)随初始 c(NaOH)的变化如图-3。M、N两点的 c(Na2FeO4)均低于最高值的原因是___________。
16.下图中反应①是制备SiH4的一种方法,其副产物MgCl2·6NH3是优质的镁资源。回答下列问题:
(1)MgCl2·6NH3所含元素的简单离子半径由小到大的顺序(H 除外)___________,Mg在元素周期表中的位置:___________,Mg(OH)2的电子式:___________。
(2)A2B的化学式为___________。反应②的必备条件是___________。上图中可以循环使用的物质有___________。
(3)在一定条件下,由SiH4和CH4反应生成H2和一种固体耐磨材料___________(写化学式)。
(4)为实现燃煤脱硫,向煤中加入浆状Mg(OH)2,使燃烧产生的SO2转化为稳定的Mg化合物,写出该反应的化学方程式:___________。
17.如图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的溶液、溶液、x溶液,a、b、c、d电极均为石墨电极,接通电源经过一段时间后,乙中c电极质量增加,据此回答问题:
(1)电源的M端为___________极;(填名称)
(2)电极d上发生的电极反应式为___________,乙池溶液___________(填“增大”、“减小”或“不变”)
(3)甲池中的总反应式为__________;
(4)当电路中有电子通过时,a、b、c、d电极上产生的气体或固体的物质的量之比是___________;
(5)若利用丙池实现铁上镀铜,则e、f、x依次是___________(填化学式);若利用丙池实现电解精炼铜,则f电极材料是___________(填具体物质);
(6)实验测得,甲醇液体在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出的热量,则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为:__________
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.B
【详解】A.根据反应方程式分析硝酸根中氮由+5价降低到+4价,10mol硝酸根离子完全被还原转移10mol电子,由反应可知生成2mol H3AsO4 转移10mol电子,则生成 1mol H3AsO4 ,则反应中转移电子的物质的量为5 mol ,A正确;
B.若将该反应设计成原电池,分析化合价知 As2S3中元素化合价均升高,应在负极,故可选用硝酸作电解质溶液、石墨作正极、 As2S3 作负极,B错误;
C.NO2会污染环境,因此反应产生的 NO2 可用 NaOH 溶液吸收,C正确;
D.雄黄( As4S4 )中As化合价为+2价,雌黄( As2S3 )As化合价为+3价,故雄黄转化为雌黄过程需要氧化剂,D正确;
故选B。
2.D
【详解】A.钢铁闸门接在电源的负极上,钢铁闸门为阴极,钢铁就不会失去电子,因而得到保护,此方法称为外接电流的阴极保护法,A错误;
B.电化学腐蚀指在不纯金属与周围接触的电解质溶液构成原电池,而发生化学反应而损耗的过程,B错误;
C.由于通常情况下电解质溶液为中性或弱酸性,钢铁腐蚀发生的最普遍的是吸氧腐蚀,正极吸收氧气,产物最终转化为铁锈,C错误;
D.金属的电化学腐蚀和化学腐蚀都是金属失去电子被氧化而引起的腐蚀,因此本质相同,但电化学腐蚀伴有电流产生,而化学腐蚀没有电流产生,D正确;
故合理选项是D。
3.A
【详解】A.生铁中含有碳,由于活动性Fe大于C,Fe、C及周围电解质构成原电池,进而腐蚀铁,使得生铁的抗腐蚀能力比纯铁弱,A错误;
B.在铁制品上镀铜时,镀件铁制品为阴极,镀层金属铜为阳极,含有Cu2+的溶液为电镀液,B正确;
C.用锡焊接的铁质器件,铁、锡及周围电解质构成原电池。由于铁的活动性比锡强,所以焊接处铁易被氧化而生锈,C正确;
D.铁管上镶嵌锌块,由于锌的活动性比铁强,首先被腐蚀的是活动性强的锌,故铁管不易被腐蚀,D正确;
故合理选项是A。
4.D
【分析】由总反应Zn+2+2MnO2=[Zn(NH3)2]2++Mn2O3+H2O可知Zn失电子,作负极,发生氧化反应,MnO2在正极得电子,发生还原反应。
【详解】A.一次电池不能重复使用,二次电池能重复使用,普通锌锰干电池是一次电池,所以当该电池电压逐渐下降后,不能重新充电复原,A错误;
B.该原电池放电时,正极上二氧化锰得电子发生还原反应,碳棒不参与反应,不会变细,B错误;
C.原电池工作时,负极上失电子发生氧化反应,正极上得电子发生还原反应,电子从负极沿外电路流向正极,C错误;
D.Zn作负极,发生Zn-2e-=Zn2+,转移电子0.1mol,Zn反应0.05mol,故锌的质量理论上减小0.05mol×65g/mol=3.25g,D正确;
故选D。
5.C
【分析】通电后石墨电极Ⅱ上有O2生成,Fe2O3逐渐溶解,说明石墨电极Ⅱ为阳极,则电源b为正极,a为负极,石墨电极Ⅰ为阴极,据此解答。
【详解】A.由分析可知,a是电源的负极,故A正确;
B.石墨电极Ⅱ为阳极,通电一段时间后,产生氧气和氢离子,所以向石墨电极Ⅱ附近滴加石蕊溶液,出现红色,故B正确;
C.随着电解的进行,铜离子在阴极得电子生成铜单质,所以CuCl2溶液浓度变小,故C错误;
D.当完全溶解时,消耗氢离子为0.06mol,根据阳极电极反应式,产生氧气为0.015mol,体积为336mL (折合成标准状况下),故D正确;
故选C。
6.C
【详解】A. 硫在氧气中燃烧生成,溶于水生成,不生成,A错误;
B. 氯化钠溶液不能与二氧化碳反应得不到碳酸氢钠,碳酸氢钠固体受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,物质间转化不能全部实现,B错误;
C. 氯化镁与石灰乳发生复分解反应生成氢氧化镁,氢氧化镁高温煅烧生成氧化镁和水,C正确;
D. 石灰水中浓度太小,一般用氯气和石灰乳反应制取漂白粉,D错误;
故选C。
7.D
【详解】A.重水的摩尔质量是20g/mol,所以18g重水的物质的量为=0.9mol,而1mol D2O含有电子数为(12+8)NA =10NA,所以18g重水含有电子数为9NA,A错误;
B.28gN2的物质的量为=1mol,N2与H2的反应为可逆反应,可逆反应无法进行完全,因此生成NH3的分子数小于2NA,B错误
C.铜电解精炼时,阳极为锌、铁、铜等成分物质的量不能确定的粗铜,所以无法计算阳极质量减少64g时铜的物质的量和电路中转移电子数目,C错误;
D.醋酸钠是强碱弱酸盐,醋酸根离子在溶液中水解促进水的电离,则常温下,1LpH=9的醋酸钠溶液中,c(H+)=10-9mol/L,发生电离的水分子数为mol/L×1L×NAmol-1=1×10-5NA,D正确;
故选D。
8.A
【分析】由图可知,在电极M为铵根离子中-3价氮原子失去电子变为氮气,故M极为负极,故N为正极,以此解题。
【详解】A.由分析可知M为负极,在原电池中阳离子向正极移动,故钠离子向N极移动,氯离子移向M极,A错误;
B.由选项A分析可知钠离子应该向右移动,则氯离子向左移动,即a和b分别为阴离子交换膜和阳离子交换膜,B正确;
C.由分析可知M为负极,电极反应为:,C正确;
D.由图可知,铵根发生失电子的氧化反应,硝酸根离子发生得电子的还原反应,总反应为:,转移15e-,由图可知在硝化酶的作用下一个铵根可以转化为一个硝酸根离子,在电路中通过7.5mol电子时,理论上处理掉,D正确;
故选A。
9.C
【分析】由题给流程和方程式可知,CuFeS2焙烧得到冰铜,冰铜还原生成粗铜,粗铜电解得到精铜。
【详解】A.原始黄铜矿石里含铜量较低,需要将黄铜矿石粉碎,可采用泡沫浮选法富集,得到铜精矿砂,A正确;
B.焙烧过程中,CuFeS2中的部分S元素转化为二氧化硫除去,B正确;
C.Cu2O是在反应过程中生成的,属于中间产物,不是催化剂,C错误;
D.“电解”时,粗铜中金、银、铂等不活泼金属最终以单质的形式在阳极底部沉积出来,形成了阳极泥,D正确;
故选C。
10.A
【详解】A.利用简易量热器可以测定中和反应热,A正确;
B.该装置中的热水太少,没有漫过试管中的液体,会导致反应液受热不均匀,B错误;
C.盐酸是无氧酸,不是氯的最高价氧化物对应的水化物,只能说明盐酸的酸性比碳酸强,不能比较Cl和C的非金属性强弱,同时挥发出的盐酸也能与硅酸钠反应,无法验证C的非金属性比Si的强,C错误;
D.的氧化性比的弱,以粗铝为阳极,纯铝为阴极,电解溶液时,在阴极上发生还原反应生成,得不到单质铝,D错误;
故选A。
11.D
【详解】A.明矾净水是利用水解产生的胶体的吸附性,自来水的杀菌清毒是利用氯气或漂白粉等的强氧化性,原理不同,故A错误;
B.碳酸钡虽不溶于水,但能够与盐酸反应,钡离子有毒,医学生常采用不溶水且不溶于盐酸的硫酸钡作为钡餐,故B错误;
C.析氢腐蚀时电解质离子浓度更大,析氢腐蚀的速率一般大于吸氧腐蚀的速率,故C错误;
D.碱式碳酸铜可中和溶液中的氢离子,促进氯化铁的水解,最终将其转化成氢氧化铁沉淀除去,故D正确;
故D正确;
12.(1) ③ Cu2++2e-=Cu 3g
(2) B O2+4e-+2H2O=4OH- 3mol
【分析】(1)
①中铜是负极,碳是正极,铁离子在正极放电生成亚铁离子,不能比较Fe2+与Cu2+氧化性强弱;
②中在常温下铁遇浓硝酸发生钝化,铁是正极,铜是负极,不能比较Fe2+与Cu2+氧化性强弱;
③中铁是负极,碳是正极,铜离子在正极得到电子生成铜,能比较Fe2+与Cu2+氧化性强弱,正极的电极反应为Cu2++2e-=Cu;
当导线中通过0.05mol电子时,消耗铁0.025mol×56=1.4g,析出铜是0.025mol×64g/mol=1.6g,则两个电极的质量差为1.4g+1.6g=3.0g;
(2)
①实验测得OH-定向移向B电极,则B电极是负极,因此B处电极入口通甲烷,正极的电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-;
②甲烷的体积为33.6L(标准状况下),物质的量是1.5mol,则导线中转移电子的物质的量为1.5mol×8=12mol,消耗的氧气的物质的量为3mol。
13. C B G
【分析】(1)在氯碱工业中电解饱和食盐水制备出氯气,且中间隔膜为阳离子交换膜,阳极的电极反应式为:2Cl--2e-=Cl2↑,Cl-在阳极放电;
(2)用阳离子交换膜电解法除去工业品氢氧化钾溶液中的杂质含氧酸根,相当于电解水,阳极的电极反应式为:2H2O-4e- =O2↑+4H+,阴极的电极反应式为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,在阴极和阳极之间有阳离子交换膜,只允许阳离子K+和H+通过,在阴极留下的OH 浓度增大,在阴极区聚集大量的K+和OH ,从而产生纯的氢氧化钾溶液,除杂后的氢氧化钾溶液从出口B导出;
(3)电解硫酸钠溶液时,阳极上氢氧根离子放电,则溶液中含有氢离子,硫酸根离子、氢离子构成硫酸溶液,所以在阳极附近形成硫酸溶液;阴极上氢离子放电,溶液中含有氢氧根离子,钠离子、氢氧根离子构成NaOH溶液,所以阴极附近存在NaOH溶液。
【详解】(1)在氯碱工业中电解饱和食盐水制备出氯气,且中间隔膜为阳离子交换膜,阳极的电极反应式为:2Cl--2e-=Cl2↑,Cl-在阳极放电,则饱和食盐水应从C口进入;
故答案为C;
(2)用阳离子交换膜电解法除去工业品氢氧化钾溶液中的杂质含氧酸根,相当于电解水,阳极的电极反应式为:2H2O-4e- =O2↑+4H+,阴极的电极反应式为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,在阴极和阳极之间有阳离子交换膜,只允许阳离子K+和H+通过,在阴极留下的OH 浓度增大,在阴极区聚集大量的K+和OH ,从而产生纯的氢氧化钾溶液,除杂后的氢氧化钾溶液从出口B导出,则工业品氢氧化钾溶液应从C口加入,D口加入稀的KOH溶液进行电解;
故答案为B;
(3)电解硫酸钠溶液时,阳极的电极反应式为:2H2O-4e-=O2↑+4H+,阴极的电极反应式为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,且在电解池中阳离子移动向阴极,阴离子移动向阳极,从G口加入硫酸钠溶液,Na+通过阳离子交换膜移动向阴极,SO42-通过阴离子交换膜移动向阳极,则在阴极生成氢氧化钠和氢气,阳极生成硫酸和氧气;
故答案为G。
14.(1)Mn2O7;酸性(2)H2;MnO42-—e-= MnO4-
(3)作催化剂;BH4-+8OH—+8e-=BO2-+6H2O
(4)①2MnO2+4KOH+O2=2K2MnO4+2H2O;②4.24。
【详解】试题分析:(1) Mn的价层电子排布式是3d54s2,所以最高化合价是+7价,因此最高价氧化物的化学式为Mn2O7;该氧化物对应的水化物是HMnO4,是酸,因此该氧化物属于酸性氧化物;(2)工业上常用电解锰酸钾(K2MnO4)溶液的方法制备KMnO4,阴极上H+获得电子变为氢气,所以阴极的产物为H2,阳极上MnO42-失去电子变为MnO4-,所以阳极的的电极反应式为MnO42-—e-= MnO4-;(3) 正极采用MnO2,在正极上H2O2获得电子,发生还原反应,被还原生成OH-,同时MnO2也可以使H2O2分解,产生水和氧气,所以MnO2既作电极材料又有催化作用;负极上的BH4-被氧化为BO2-,该电极的电极反应式为BH4-+8OH—+8e-=BO2-+6H2O;(4)①根据题意,MnO2在碱性条件下与氧气反应产生锰酸钾和水,则用软锰矿制备K2MnO4的化学方程式是2MnO2+4KOH+O2=2K2MnO4+2H2O;②根据方程式可得关系式:MnO2~K2MnO4,K2MnO4酸化发生歧化反应产生MnO2、KMnO4,根据电子守恒可得关系式3K2MnO4~KMnO4,则再根据关系式:MnO2~K2MnO4可知软锰矿与KMnO4的关系可得:3MnO2~2KMnO4,则3×87gMnO2会发生反应产生2×158g,则若用5g MnO2的质量分数为70%软锰矿制取KMnO4,则反应产生高锰酸钾的质量是m(K2MnO4)=" (5g" ×0.7×2×158g )÷3×87g =4.24g。
考点:考查关于锰元素的原子结构、有关氧化还原反应的有关知识。
15.(1) 半导体光催化剂在光照条件下产生光生电子和光生空穴,(或)被光生电子还原为,(或)被光生空穴氧化为 Ag
(2) 防止与反应使产率降低 低,稳定性差,且反应速率慢使产率降低,过高,铁电极上有(或)生成,使产率降低
【解析】(1)
①半导体光催化剂在光照条件下产生光生电子和光生空穴,(或)被光生电子还原为,(或)被光生空穴氧化为;
②若将该催化剂置于 AgNO3溶液中,(或)被光生空穴氧化为,被光生电子还原为,所以另一产物是Ag;
(2)
①Na2FeO4易被H2还原,为防止与反应使产率降低,电解过程中须将阴极产生的氢气及时排出;
②低,稳定性差,且反应速率慢使产率降低,过高,铁电极上有(或)生成,使产率降低。
16. r(H+)【分析】根据反应的流程过程,先判断出A2B的化学式,带入框图,结合学习过的相关知识进行分析即可。
【详解】(1)MgCl2·6NH3所含元素的简单离子为Mg2+、Cl、N3-、H+,比较离子半径应该先看电子层,电子层多半径大,电子层相同时看核电荷数,核电荷数越大离子半径越小,所以这几种离子半径由小到大的顺序为:r(H+)(2)根据元素守恒,A2B中就一定有Mg和Si,考虑到各自化合价Mg为+2,Si为-4,所以化学式为Mg2Si。反应②是MgCl2熔融电解得到单质Mg,所以必备条件为:熔融、电解。反应①需要的是Mg2Si、NH3和NH4Cl,而后续过程又得到了NH3和NH4Cl,所以可以循环的是NH3和NH4Cl。
(3)在一定条件下,由SiH4和CH4反应生成H2和一种固体耐磨材料,该耐磨材料一定有Si和C,考虑到课本中介绍了碳化硅的高硬度,所以该物质为SiC。
(4)为实现燃煤脱硫,向煤中加入浆状Mg(OH)2,使燃烧产生的SO2转化为稳定的Mg化合物,二氧化硫是酸性氧化物与氢氧化镁这样的碱应该反应得到盐(亚硫酸镁),考虑到题目要求写出得到稳定化合物的方程式,所以产物应该为硫酸镁(亚硫酸镁被空气中的氧气氧化得到),所以反应为:2Mg(OH)2+2SO2+O2=2MgSO4+2H2O。
17. 负 4OH--4e-=2H2O+O2↑ 减小 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ 2:2:4:1 Fe-Cu-CuSO4 粗铜 CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-725.76kJ/mol
【详解】(1)接通电源,经过一段时间后,乙中c电极质量增加,说明c是银离子放电生成单质银,所以c是阴极,则M是负极,N是正极;
(2)电极d是阳极,电极上发生的电极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑,惰性电极电解硝酸银溶液生成硝酸、氧气和银,则电解后乙池溶液的pH减小;
(3)甲池为电解饱和食盐水,总反应式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑;
(4)当电路中有0.04mol电子通过时,a是氢离子放电,生成氢气,b是氯离子放电生成氯气、c极是银离子放电生成单质银、d电极是氢氧根离子放电生成氧气,所以有0.04mol电子通过时产生的气体或固体的物质的量分别是0.02mol、0.02mol、0.04mol、0.01mol,因此a、b、c、d电极上产生的气体或固体的物质的量之比是2:2:4:1;
(5)若利用丙池实现铁上镀铜,所以e阴极是铁,f阳极是铜,电解质溶液是硫酸铜,若利用丙池实现电解精炼铜,e阴极是纯铜,f阳极是粗铜,电解质溶液是硫酸铜;
(6)实验测得,甲醇液体在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出的热量,则1mol甲醇液体在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出的热量为32×22.68kJ=725.76kJ,因此表示甲醇燃烧热的热化学方程式为CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-725.76kJ/mol。
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