有下列各组物质: (1)_________组两物质互为同位素;(2)__________组两物质互为同素异形体;(3)_________组两物质属于同系物;(4)_________组两物质互为同分异构体;(5)_________组中两物质是同一物质。
(10分)电解原理和原电池原理是电化学的两个重要内容。某兴趣小组做如下探究实验:Ⅰ.(1)如图为某实验小组依据氧化还原反应:(用离子方程式表示)_______________________________设计的原电池装置,反应前,电极质量相等,一段时间后,两电极质量相差12 g,导线中通过________mol电子。(2)其他条件不变,若将CuCl2溶液换为NH4Cl溶液,石墨电极反应式为________________________,这是由于NH4Cl溶液显________(填“酸性”“碱性”或“中性”),用离子方程式表示溶液显此性的原因____________________________________________。(3)如图其他条件不变,若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n型,则乙装置中石墨(1)为________极(填正、负、阴、阳),乙装置中与铜线相连石墨电极上发生的反应式为_________________________________。Ⅱ.如右图所示装置,通电5 min后,第③极增重2.16 g,同时在A池中收集到标准状况下的气体224 mL。请完成下列问题:①第②极上生成的物质为________mol。②写出第①极上发生反应的电极反应式_________________________。③设A池中原混合液的体积为200 mL,则通电前A池原混合液中Cu2+的浓度为________ mol/L。
(8分)草酸(H2C2O4)是二元弱酸,25℃时,H2C2O4:K1=5.4×10-2,K2=5.4×10-5;H2CO3:K1=4.5×10-7,K2=4.7×10-11。(1)KHC2O4溶液呈__________性(填“酸”、“中”或“碱”)。(2)下列化学方程式可能正确的是 。
(3)常温下,向10 mL 0.01 mol·L-1H2C2O4溶液中滴加0.01 mol·L-1的KOH溶液V mL,回答下列问题:①当V<10时,反应的离子方程式为______________________________________________。②若溶液中离子浓度有如下关系:c(K+)=2c(C2O)+c(HC2O),则pH______7(填“>”“<”或“=”),V________10(填“>”“<”或“=”)。③当溶液中离子浓度有如下关系:c(K+)=c(C2O)+c(HC2O)+c(H2C2O4),则溶液中溶质为____________,V________10(填“>”、“<”或“=”)。④当V=20时,溶液中HC2O、C2O、H2C2O4、OH-的物质的量浓度从大到小的顺序为____________________________________________________________________________________。
有A、B、C、D四种强电解质,它们在水中电离可产生表中离子(每种物质只含一种阴离子且互不重复)。
①A、C溶液的pH均大于7,A、B的溶液中水的电离程度比纯水大,A、D焰色反应的火焰均为黄色;②C溶液和D溶液相遇时只观察到有白色沉淀产生,B溶液和C溶液相遇时只观察到有刺激性气味的气体产生,A溶液和D溶液混合时无明显现象。请填写下列空白:(1)A是___________,B是___________,C是____________,D是___________。(2)常温,将1 ml pH =12的C溶液加水稀释至100ml,所得溶液中= ;(3)常温下,0.15 mol·L-1的C溶液与0.20 mol·L-1盐酸混合,所得混合液的pH=13,则C溶液与盐酸的体积比= _______________。(4)将等体积、等物质的量浓度的B溶液和C溶液混合,反应后溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是 。
(11分) (1)pH=13的CH3COONa溶液加水稀释100倍后,pH 11(填“>”“=”或“<”),原因是 (用离子方程式和必要的文字说明);pH相等的NaOH溶液与CH3COONa溶液,分别加热到相同的温度后CH3COONa溶液的pH NaOH溶液的pH(填“>”“=”或“<”); (2)pH相等时,①NH4Cl ②(NH4)2SO4 ③NH4HSO4三种溶液中c(NH4+)由大到小的顺序为 ; (3)等体积、等浓度的氢氧化钠与醋酸混合后溶液呈 性,溶液中c(Na+) c(CH3COO-)(填“>”“=”或“<”);pH=13的氢氧化钠与pH=1的醋酸等体积混合后溶液呈 性,溶液中c(Na+) c(CH3COO-)(填“>”“=”或“<”); (4)25oC,用0.1000 mol / LNaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol/L某一元酸HA溶液所得滴定曲线如右图。①为减小实验误差,由图可知滴定时指示剂应选用 (填“石蕊”、“酚酞”、“甲基橙”);②A、B、C三点所示溶液导电能力最强的是 点对应的溶液;③25OC,HA的电离平衡常数约为 。
二氧化氯(ClO2)为一种黄绿色气体,是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。(1)工业上制备ClO2的反应原理常采用:2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2H2O+2NaCl。①浓盐酸在反应中显示出来的性质是_____(填序号)。
②若上述反应中产生0.1mol ClO2,则转移电子的物质的量为_________0.1mol。(2)目前已开发出用电解法制取ClO2的新工艺。①右图示意用石墨做电极,在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2。写出阳极产生ClO2的电极反应式 。②电解一段时间,当阴极产生的气体体积为112 mL(标准状况)时,停止电解。通过阳离子交换膜的阳离子的物质的量为_________mol;用平衡移动原理解释阴极区pH增大的原因________________。(3)ClO2对污水中Fe2+、Mn2+、S2–和CN–等有明显的去除效果。某工厂污水中含CN– a mg/L,现用ClO2将CN–氧化,只生成两种气体,其离子反应方程式为 ;处理100 m3这种污水,至少需要ClO2 _______ mol。