Question

已知：用惰性電極電解某鹽X的溶液，發(fā)生的反應(yīng)為：X+H₂O

電解

 A（單質(zhì)）+B（單質(zhì)）+Y（化合物）
（1）若組成X的元素均為短周期元素，且A、B均為氣體，其在相同條件下體積比為1：1，產(chǎn)物之間可以發(fā)生下列反應(yīng)（變化中的水略去）：寫出有關(guān)反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式：
①

 

；②

 

．
（2）若A為紅色固體，A可以與Y的濃溶液反應(yīng)生成一種與A摩爾質(zhì)量相同的氣體．
①寫出該電解過程中陽極的電極反應(yīng)式：

 

；
②某學(xué)生電解一定濃度的X溶液一段時間后，向所得溶液中加入0.1mol A₂（OH）₂CO₃后，恢復(fù)到電解前的濃度和pH（不考慮CO₂溶解），則電解過程中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為

 

．
（3）若向X的溶液中加入過量的稀鹽酸，產(chǎn)生白色沉淀，且存在如下的轉(zhuǎn)化關(guān)系：
Ⅰ．A+Y（濃）→X+C（氣體）+H₂O；Ⅱ．A+Y（�。�→X+D（氣體）+H₂O；
Ⅲ．M+O₂→D（氣體）+H₂O．
①已知：組成M氣體的兩種元素質(zhì)量比為14：3，則實驗室制備M氣體的化學(xué)反應(yīng)方程式為

 

．檢驗M的方法是

 

．
②在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，27gA完全溶于一定濃度的Y溶液時，產(chǎn)生2.8L氣體，將裝有該氣體的量筒倒立于有水的水槽中，再通入

 

L氣體B，水才能恰好充滿量筒．

Answer 1

考點：無機(jī)物的推斷

專題：推斷題

分析：（1）若組成X的元素均為短周期元素，且A、B均為氣體，其在相同條件下體積比為1：1，應(yīng)為電解食鹽水的反應(yīng)，則X為NaCl，Y為NaOH，由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知A為H₂，B為Cl₂，W為HCl，U為NaClO；
（2）若A為紅色固體，應(yīng)為Cu，A可以與Y的濃溶液反應(yīng)生成一種與A摩爾質(zhì)量相同的氣體，該氣體為SO₂；
（3）若向X的溶液中加入過量的稀鹽酸，產(chǎn)生白色沉淀，該沉淀為AgCl，則X為AgNO₃，由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知Y為HNO₃，A為Ag，C為NO₂，D為NO，M為NH₃，以此解答該題．

解答： 解：（1）若組成X的元素均為短周期元素，且A、B均為氣體，其在相同條件下體積比為1：1，應(yīng)為電解食鹽水的反應(yīng)，則X為NaCl，Y為NaOH，由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知A為H₂，B為Cl₂，W為HCl，U為NaClO
①氯氣和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成NaCl、NaClO和水，反應(yīng)的離子方程式為Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O，故答案為：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；
②鹽酸和次氯酸鈉可發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯氣，反應(yīng)的離子方程式為2H⁺+Cl^-+ClO^-=Cl₂↑+H₂O，故答案為：2H⁺+Cl^-+ClO^-=Cl₂↑+H₂O；
（2）若A為紅色固體，應(yīng)為Cu，A可以與Y的濃溶液反應(yīng)生成一種與A摩爾質(zhì)量相同的氣體，該氣體為SO₂，則X應(yīng)為CuSO₄，
①電解硫酸銅溶液，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極方程式為4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O （或2H₂O-4e^-=O₂↑+4H⁺，
故答案為：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O （或2H₂O-4e^-=O₂↑+4H⁺）；
②電解硫酸銅溶液后溶液呈酸性，向電解后的溶液中加入堿式碳酸銅能恢復(fù)原溶液，堿式碳酸銅和硫酸反應(yīng)生成硫酸銅、水和二氧化碳，溶液質(zhì)量增加的量是銅、氫氧根離子，所以實際上電解硫酸銅溶液分兩個階段：
第一階段2CuSO₄+2H₂O

電解  .

2Cu↓+O₂↑+2H₂SO₄，
第二階段：2H₂O

電解  .

2H₂↑+O₂↑，
將堿式碳酸銅化學(xué)式改變?yōu)?CuO?H₂O?CO₂，所以加入0.1molCu₂（OH）₂CO₃ 就相當(dāng)于加入0.2molCuO和0.1mol水，
第一階段：根據(jù)銅原子守恒知，電解硫酸銅溶液析出n（Cu）=n（CuO）=0.2mol，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量=0.2mol×2=0.4mol；
第二階段：電解生成0.1mol水轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量=0.1mol×2=0.2mol，
所以解過程中共轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.4mol+0.2mol=0.6mol，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.6N_A，
故答案為：0.6N_A；
（3）若向X的溶液中加入過量的稀鹽酸，產(chǎn)生白色沉淀，該沉淀為AgCl，則X為AgNO₃，由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知Y為HNO₃，A為Ag，C為NO₂，D為NO，M為NH₃，
①實驗室用氯化銨和氫氧化鈣在加熱條件下制備氨氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH₄Cl+Ca（OH）₂

△   .

CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O，檢驗氨氣，可用濕潤的紅色石蕊試紙靠近盛M的集氣瓶口，試紙變藍(lán)（或用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近盛M的集氣瓶口，冒白煙），
故答案為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂

△   .

CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；用濕潤的紅色石蕊試紙靠近盛M的集氣瓶口，試紙變藍(lán)（或用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近盛M的集氣瓶口，冒白煙）；
②A為Ag，B為O₂，n（Ag）=

27g

108g/mol

=0.25mol，反應(yīng)中失去0.25mol電子，由HNO₃

Ag

（NO或NO₂）

O2

HNO₃，可知消耗的氧氣也應(yīng)得到0.25mol電子，此時水才能恰好充滿量筒，則n（O₂）=

0.25

4

mol=

1

16

mol，
則V（O₂）=

1

16

mol×22.4L/mol=1.4L，
故答案為：1.4．

點評：本題考查較為綜合，涉及無機(jī)物的推斷，電解以及化學(xué)方程式的計算，側(cè)重于學(xué)生的分析能力、計算能力的考查，為高頻考點和常見題型，注意把握電解的原理和元素化合物知識，難度中等．