(2011•兖州市三模)I.A~J分别表示中学化学中常见的一种物质,它们之间相互关系如图1所示(部分反应物、生成物没有列

(2011•兖州市三模)I.A~J分别表示中学化学中常见的一种物质,它们之间相互关系如图1所示(部分反应物、生成物没有列出),且已知G为主族元素的固态氧化物,A、B、C、D、E、F六种物质中均含同一种元素.请填写下列空白:

(1)A、B、C、D、E、F六种物质中含有的同一种元素在周期表中位置______,
(2)写出反应④的离子方程式______.
(3)若向气体K的水溶液中加入盐酸,使其恰好完全反应,所得溶液的pH______7(填“>”、“<”或“=”),用离子方程式表示其原因:______.
II.电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法:保持污水的pH在5.0~6.0之间,通过电解生成Fe(OH)3沉淀.Fe(OH)3有吸附性,可吸附污物而沉积下来,具有净化水的作用.阴极产生的气泡把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层,刮去(或撇掉)浮渣层,即起到了浮选净化的作用.某科研小组用电浮选凝聚法处理污水,设计装置如图2所示.
(1)电解池阳极的电极反应分别是①______; ②4OH--4e-=2H2O+O2↑.
(2)熔融盐燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质,以CH4为燃料,空气为氧化剂,稀土金属材料为电极.已知负极的电极反应是:CH4+4
CO
2−
3
-8e-=5CO2+2H2O
①正极的电极反应是______.
②为了使该燃料电池长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定.为此电池工作时必须有部分A物质参加循环.则A物质的化学式是______.
(3)实验过程中,若在阴极产生了44.8L(标准状况)气体,则熔融盐燃料电池消耗CH4(标准状况)______ L.
lig8871 1年前 已收到1个回答 举报

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解题思路:G为主族元素的固态氧化物,在电解条件下生成I和H,能与NaOH溶液反应,说明G为Al2O3,与NaOH反应生成NaAlO2,而I也能与NaOH反应生成NaAlO2,则I为Al,H为O2,C和碱、D和气体K反应生成E、F,则说明E、F都为氢氧化物,E能转化为F,应为Fe(OH)2→Fe(OH)3的转化,所以E为Fe(OH)2,F为Fe(OH)3,则C为FeCl2,D为FeCl3,K为NH3,B为Fe3O4,与Al在高温条件下发生铝热反应生成A,即Fe,结合对应单质、化合物的性质解答该题.

I.G为主族元素的固态氧化物,在电解条件下生成I和H,能与NaOH溶液反应,说明G为Al2O3,与NaOH反应生成NaAlO2,而I也能与NaOH反应生成NaAlO2,则I为Al,H为O2,C和碱反应生成E、F,D和气体K反应也生成E、F,则说明E、F都为氢氧化物,E能转化为F,应为Fe(OH)2→Fe(OH)3的转化,所以E为Fe(OH)2,F为Fe(OH)3,则C为FeCl2,D为FeCl3,K为NH3,B为Fe3O4,与Al在高温条件下发生铝热反应生成A,即Fe,则各物质分别为:A、Fe;B、Fe3O4;C、FeCl2;D、FeCl3;E、Fe(OH)2;F、Fe(OH)3;G、Al2O3;H、O2;I、Al;K、NH3
(1)A、B、C、D、E、F六种物质中的含有同一种元素铁元素,在周期表中位置,位于周期表第4周期、第Ⅷ族,
故答案为:第4周期、第Ⅷ族;
(2)反应④是金属铝和氢氧化钠溶液的反应,Al与NaOH溶液反应生成NaAlO2和H2
反应的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O═2AlO2-+3H2↑,故答案为:2Al+2OH-+2H2O═2AlO2-+3H2↑;
(3)气体K的水溶液为一水合氨溶液,加入盐酸,使其恰好完全反应生成氯化铵和水,氯化铵在水溶液中水解显酸性,所以PH<7;反应的离子方程式为:NH4++H2O⇌NH3•H2O+H+
故答案为:<; NH4++H2O⇌NH3•H2O+H+
II.(1))活泼金属电极做电解池的阳极,通甲烷的一端是原电池的正极,连接的铁做电解池的阳极,所以铁电极本身放电;,电极反应为:Fe-2e-=Fe2+;故答案为:Fe-2e-=Fe2+
(2)①燃料电池中,正极发生的反应一定是氧气得电子的过程,该电池的电解质环境是熔融碳酸盐,所以电极反应为:O2+2CO2+4e-=2CO32- (或2O2+4CO2+8e-=4CO32-),故答案为:O2+2CO2+4e-=2CO32- (或2O2+4CO2+8e-=4CO32-);
②电池是以熔融碳酸盐为电解质,可以循环利用的物质只有二氧化碳(CO2),故答案为:CO2
(3)阴极的电极反应为:2H++2e-=H2↑,阴极产生了44.8L(标准状况)即2mol的氢气产生,所以转移电子的物质的量为4mol,根据电池的负极电极反应是CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O,当转移0.1mol电子时,消耗CH4(标准状况)的体积V=nVm=0.5mol×22.4L/mol=11.2L,故答案为:11.2.

点评:
本题考点: 无机物的推断;化学电源新型电池.

考点点评: 本题考查无机物的推断,题目难度较大,本题注意本题推断的关键点:①G为主族元素的固态氧化物,在电解条件下生成I和H,能与NaOH溶液反应,说明G为Al2O3,②C、D分别和碱、气体K反应生成E、F,则说明E、F都为氢氧化物,E能转化为F,应为Fe(OH)2→Fe(OH)3的转化.

1年前

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