最新研究发现,用隔膜电解法处理高浓度乙醛废水具有工艺流程简单、电耗较低等优点,其原理是使乙醛分别在阴、阳极发生反应,转化为乙醇和乙酸,总反应为:2CH3CHO + H2OCH3CH2OH + CH3COOH
实验室中,以一定浓度的乙醛—Na2SO4溶液为电解质溶液,模拟乙醛废水的处理过程,其装置示意图如右图所示。
(1)若以甲烷燃料电池为直流电源,则燃料电池中b极应通入 (填化学式)气体。
(2)电解过程中,两极除分别生成乙酸和乙醇外,均产生无色气体。电极反应如下:
阳极:① 4OH--4e-=O2↑+2H2O
② 。
阴极:① 。
②CH3CHO+2e-+2H2O=CH3CH2OH+2OH-
(3)电解过程中,阴极区Na2SO4的物质的量 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)电解过程中,某时刻测定了阳极区溶液中各组分的物质的量,其中Na2SO4与CH3COOH的物质的量相同。下列关于阳极区溶液中各微粒浓度关系的说法正确的是 (填字母序号)。
a. c(Na+)不一定是c(SO42- )的2倍
b. c(Na+)=2c(CH3COOH)+2c(CH3COO-)
c. c(Na+)+c(H+)=c(SO42-)+c(CH3COO-)+c(OH-)
d. c(Na+)>c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(OH-)
(5)已知:乙醛、乙醇的沸点分别为20.8℃、78.4℃。从电解后阴极区的溶液中分离出乙醇粗品的方法是 。
铁是人体不可缺少的微量元素,硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)在医药上作补血剂。某课外小组测定该补血剂中铁元素的含量,并检验该补血剂是否变质。实验步骤如下:
(1)实验中用已经准确量取的浓硫酸配制500 mL 1 mol·L-1的硫酸溶液,则配制时用到的仪器除烧杯、玻璃棒外,还有两种仪器是 。
(2)步骤②加入过量氯水的作用是___________,反应的离子方程式为 。
(3)步骤④中一系列操作步骤为 、洗涤、灼烧、冷却、称量。
(4)若实验无损耗,则该补血剂含铁元素的质量分数为 。
(5)下列操作会导致所测定的铁元素含量偏高的是______。
A.步骤③所加氨水量不足 B.步骤④洗涤不充分 C.步骤④灼烧不充分
(6)某同学发现部分补血剂药片表面发黄,取样品研细,溶于1 mol·L-1的硫酸溶液,过滤。取滤液加 溶液,若溶液变成______色,说明该补血剂已变质。
铜(Cu)是重要金属,铜的化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途,如CuSO4溶液常用作电解液、电镀液等。请回答以下问题:
(1)向CuSO4浓溶液中滴入浓氨水,直至产生的沉淀恰好溶解,可得到深蓝色的透明溶液。再向其中加入适量乙醇,可析出深蓝色的Cu(NH3)4SO4•H2O晶体。
①沉淀溶解的离子方程式为_______________________________________________。
②[Cu(NH3)4]2+具有对称的立体构型,[Cu(NH3)4]2+中的两个NH3被两个Cl-取代,能得到两种不同结构的产物,则[Cu(NH3)4]2+的立体构型为_________________(用文字表述),其中N原子的杂化轨道类型是________。
(2)金(Au)与铜为同族元素,铜与金可形成具有储氢功能的合金。
①合金中,原子间的作用力是_______________。已知Au为第六周期元素,则基态Au原子的价电子排布式为________。
②该储氢合金为立方最密堆积结构,晶胞中Cu原子位于面心、Au原子位于顶点,储氢时,H原子进入由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中,则该晶体储氢后的化学式为_______________。
A、B、C、D、E是前四周期原子序数依次增大的五种元素。A元素原子的核外电子数等于其电子层数,B元素基态原子有三个能级且各能级电子数相同, A与D可形成两种常见液态化合物G、H,其原子数之比分别为1:1和2:1。E元素原子的K、L层电子数之和等于其M、N层电子数之和。请回答下列各题(涉及元素请用相应化学符号表示):
(1) B、C、D三种元素中电负性最大的元素其基态原子的电子排布图为 。
(2)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用 形象化描述。在B的基态原子中,核外存在 对自旋相反的电子。
(3)由E和D形成的晶胞如图1所示,晶体中E2+周围等距且最近的E2+有________个;ED的焰色反应为砖红色,许多金属或它们的化合物都可以发生焰色反应,其原因是 。E和B可形成的晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似(如图2所示),但该晶体中含有的哑铃形B22-的存在,使晶胞沿一个方向拉长。晶体中E2+的配位数为______。该化合物的电子式为 。
(4)用高能射线照射液态H时,一个H分子能释放出一个电子,同时产生一种阳离子。
①释放出来的电子可以被若干H分子形成的“网”捕获,你认为H分子间能形成“网”的原因是 。
②由H分子释放出一个电子时产生的一种阳离子具有较强的氧化性,试写出该阳离子与SO2的水溶液反应的离子方程式 ;
马尔柯夫尼柯夫因为提出碳碳双键的加成规则而闻名于世,该规则是指不对称的烯烃与HX或HCN加成时,氢总是加到含氢较多的双键碳原子上。
已知:①CH3CH2CNCH3CH2COOH
②F的结构简式:
以下是该有机物F的合成路线,请填写下列空白。
(1)写出下列物质的结构简式A ,C 。
(2)反应①的反应类型是 ,反应②的反应类型是 。
(3)写出与D互为同分异构体,结构中含有苯环且苯环上含有一个乙基(苯环上的取代基处于对位)的酯类的结构简式 。
下表是A、B、C、D、E五种有机物的有关信息:
A | B | C | D | E |
①能使溴的四氯化碳溶液褪色 ②比例模型为: ③能与水在一定条件下反应生成C | ①由C、H两种元素组成 ②球棍模型为: | ①能与钠反应,但不能与NaOH溶液反应; ②能与E反应生成相对分子质量为100的酯 | ①由C、H、Br三种元素组成; ②相对分子质量为109 | ①由C、H、O三种元素组成; ②球棍模型为: |
根据表中信息回答下列问题:
(1)写出A使溴的四氯化碳溶液褪色的化学方程式:________________________;
(2)A与氢气发生加成反应后生成分子F,F的同系物的通式为CnH2n+2。当n =________时,这类有机物开始有同分异构体。
(3)B的分子式为________,写出在浓硫酸作用下,B与浓硝酸反应的化学方程式:___ ;
(4)D→A所加试剂及反应条件为____________________;反应类型为__________________;
(5)C与E反应能生成相对分子质量为100的酯,写出该反应的化学方程式:_____________。