[解析] (1)由碳位于第二周期ⅣA族结合信息推出铅的位置;又由同主族元素性质的递变规律判断酸性;(2)PbO2与浓盐酸反应得到黄绿色的氯气,联想实验室制氯气写出化学方程式。(3)依题给信息知,反应物PbO与次氯酸钠反应,生成PbO2,由于Pb化合价升高,故另一生成物为Cl化合价降低得到的Cl;阳极发生氧化反应,即Pb失去电子被氧化生成PbO2,同时考虑盐溶液水解得到的强酸性环境;阴极发生还原反应,即氧化性强的Cu得到电子生成铜;若电解液中不加入Cu(NO3)2,阴极发生的则是Pb得电子变为Pb,这样就不能有效利用Pb。(4)根据题意PbO2在加2-x△
热过程中发生反应PbO2=====PbOx+ O2↑,减少的质量是氧气的质量,再利用质量关系计算。
2
20. [2014·江苏卷] (14分)硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。由硫化氢获得硫单质有多种方法。
(1)将烧碱吸收H2S后的溶液加入到如图所示的电解池的阳极区进行电解。电解过程中阳极区发生如下反应:
S-2e===S (n-1)S+S===Sn
2-
-
2-
2-
2+
2+
2+
-
2+
①写出电解时阴极的电极反应式:________________。
②电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质,其离子方程式可写成__________________________。
(2)将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反应回收S,其物质转化如图所示。
①在图示的转化中,化合价不变的元素是________。
②反应中当有1 mol H2S转化为硫单质时,保持溶液中Fe的物质的量不变,需消耗O2的物质的量为________。
③在温度一定和不补加溶液的条件下,缓慢通入混合气体,并充分搅拌。欲使生成的硫单质中不含CuS,可采取的措施有________________。
(3)H2S在高温下分解生成硫蒸气和H2。若反应在不同温度下达到平衡时,混合气体中各组分的体积分数如图所示,H2S在高温下分解反应的化学方程式为__________________________________。
3+
20.(1)①2H2O+2e===H2↑+2OH ②Sn+2H===(n-1)S↓+H2S↑ (2)①Cu、H、Cl(或铜、氢、氯) ②0.5 mol ③提高混合气体中空气的比例 (3)2H2S
高温
2H2+S2
+
-
-
-
2-
+
[解析] (1)①电解池的阴极发生还原反应,溶液中H2O电离出的H被还原为H2,即2H2O+2e
-
2-
+
2-
2-
+
===H2↑+2OH;②在酸性条件下,S与H结合生成H2S,故Sn与酸发生反应:Sn+2H===(n-1)S↓+H2S↑。(2)①由图示可知,最终产物为CuS、HCl、S和FeCl3,因而Cu、H、Cl三种元素的化合价未变。②根据电子守恒,1 mol H2S转化为S,失去2 mol电子,而1 mol O2消耗4 mol电子,故1 mol H2S消耗0.5 mol O2。③为了把CuS转化为S,应加入氧化剂,在溶液的量不增加的前提下,只能增加O2的量,即增加空气的量。(3)结合图像可知,体系中有3种组分,说明H2S未完全分解,即属于可逆反应。选取某温度下各组分的体积分数,如选取1300 ℃下各组分的体积分数,结合S原子守恒,推出硫蒸气的组成为S2,可得反应为2H2S
高温
2H2+S2。
36. [2014·新课标全国卷Ⅱ] [化学——选修2:化学与技术](15分)
将海水淡化与浓海水资源化结合起来是综合利用海水的重要途径之一。一般是先将海水淡化获得淡水,再从剩余的浓海水中通过一系列工艺流程提取其他产品。
回答下列问题:
(1)下列改进和优化海水综合利用工艺的设想和做法可行的是________(填序号)。 ①用混凝法获取淡水 ②提高部分产品的质量 ③优化提取产品的品种 ④改进钾、溴、镁等的提取工艺
(2)采用“空气吹出法”从浓海水吹出Br2,并用纯碱吸收。碱吸收溴的主要反应是Br2+Na2CO3
+H2O→NaBr+NaBrO3+NaHCO3,吸收1 mol Br2时,转移的电子数为________mol。
(3)海水提镁的一段工艺流程如下图:
浓海水的主要成分如下:
离子 Na +Mg 2+Cl -SO4 2-浓度/(g·L) -163.7 28.8 144.6 46.4 该工艺过程中,脱硫阶段主要反应的离子方程式为______________________________,产品2的化学式为__________,1 L浓海水最多可得到产品2的质量为________g。
(4)采用石墨阳极、不锈钢阴极电解熔融的氯化镁,发生反应的化学方程式为________________________;电解时,若有少量水存在会造成产品镁的消耗,写出有关反应的化学方程式:____________________________________________________。
52+2-
36.(1)②③④ (2) (3)Ca+SO4===CaSO4↓
3Mg(OH)2 69.6 电解
(4)MgCl2=====Mg+Cl2↑ 高温
Mg+2H2O=====Mg(OH)2+H2↑
[解析] (1)用混凝法只能除去海水中的悬浮物,不能获取淡水,故设想和做法可行的是②③④。(2)利用化合价升降法配平方程式为3Br2+6Na2CO3+3H2O===5NaBr+NaBrO3+6NaHCO3,根据溴的化合价变化确定转移的电子数。(3)分析流程可知,脱硫阶段是用钙离子除去海水中硫酸根离子,产品2为Mg(OH)2,利用镁元素守恒可计算出氢氧化镁的质量。(4)电解熔融的氯化镁得到镁和氯气;有少量水时,生成的镁会与水反应而导致产品镁的消耗。
27. [2014·山东卷] A、B、D、E、F为短周期元素,非金属元素A最外层电子数与其周期数相同,B的最外层电子数是其所在周期数的2倍。B在D中充分燃烧能生成其最高价化合物BD2。E
+
与D具有相同的电子数。A在F中燃烧,产物溶于水得到一种强酸。回答下列问题:
(1)A在周期表中的位置是________,写出一种工业制备单质F的离子方程式:
2-
__________________________。
(2)B、D、E组成的一种盐中,E的质量分数为43%,其俗名为__________,其水溶液与F单质反应的化学方程式为____________________________________________;在产物中加入少量KI,反应后加入CCl4并振荡,有机层显______色。
(3)由这些元素组成的物质,其组成和结构信息如下表:
物质 a b c d 组成和结构信息 含有A的二元离子化合物 含有非极性共价键的二元离子化合物,且原子数之比为1∶1 化学组成为BDF2 只存在一种类型作用力且可导电的单质晶体 a的化学式为________;b的化学式为______________;c的电子式为________;d的晶体类型是________。
(4)由A和B、D元素组成的两种二元化合物形成一类新能源物质。一种化合物分子通过________键构成具有空腔的固体;另一种化合物(沼气的主要成分)分子进入该空腔,其分子的空间结构为
__________。
电解电解--
27.(1)第一周期ⅠA族 2Cl+2H2O=====2OH+H2↑+Cl2↑[或2NaCl(熔融)=====2Na+Cl2↑] (2)纯碱(或苏打) Cl2+2Na2CO3+H2O===NaClO+NaCl+2NaHCO3 紫 (3)NaH Na2O2和Na2C2 (4)氢 正四面体
[解析] 根据题给信息,可推出A、B、D、E、F分别是H、C、O、Na、Cl。(1)工业上通常电解电解--
饱和食盐水制氯气,电解的离子方程式为2Cl+2H2O=====2OH+H2↑+Cl2↑。(2)C、O、Na组成的盐中,Na的质量分数为43%的是Na2CO3,其俗名是纯碱(或苏打);首先写出化学方程式Cl2+H2O===HClO+HCl、HClO+Na2CO3===NaClO+NaHCO3、HCl+Na2CO3===NaCl+NaHCO3,然后将以上三个方程式合并得Cl2+2Na2CO3===NaClO+NaCl+2NaHCO3;产物中的NaClO具有强氧化性,能将I氧化成I2,I2易溶于有机溶剂CCl4,I2的CCl4溶液呈紫色。(3)五种元素组成的物质中能形成阳离子的仅有Na,结合题给信息,可推知a是NaH、b是Na2O2、Na2C2;c为COCl2,其电子式为;五种-
金属晶体
元素中只有Na形成的单质只存在一种类型的作用力且可导电,金属钠属于金属晶体。(4)H2O和CH4形成的可燃冰(CH4·nH2O)是一类新能源物质,其中H2O分子间形成氢键,CH4的空间构型为正四面体。
11. [2014·全国卷] 下列离子方程式错误的是( ) A.向Ba(OH)2溶液中滴加稀硫酸: Ba+2OH+2H+SO4===BaSO4↓+2H2O B.酸性介质中KMnO4氧化H2O2: 2MnO4+5H2O2+6H===2Mn+5O2↑+8H2O
C.等物质的量的MgCl2、Ba(OH)2和HCl溶液混合:Mg+2OH===Mg(OH)2↓ D.铅酸蓄电池充电时的正极反应:PbSO4+2H2O-2e===PbO2+4H+SO4
11.C [解析] 向Ba(OH)2溶液中滴加稀硫酸时,同时发生中和反应和沉淀反应,A项正确;酸性KMnO4溶液具有很强的氧化性,可将H2O2氧化,本身被还原为Mn,B项正确;等物质的量的MgCl2、Ba(OH)2和HCl溶液混合发生中和反应和沉淀反应,C项所给离子方程式不完整,错误;铅蓄电池充电时,蓄电池的正极作阳极,PbSO4发生失电子的氧化反应,D项正确。
9. [2014·全国卷] 如图所示是在航天用高压氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢化物镍电池(MH-Ni电池)。下列有关说法不正确的是( )
2+
-
+
2-
2+
-
-
+
2+
2+
-
+
2-
A.放电时正极反应为NiOOH+H2O+e―→Ni(OH)2+OH
-
-