Question

11．有H、N、O、Na、Cl五種短周期主族元素．
（1）寫出氯離子的原子結構示意圖，寫出水分子的電子式．
（2）NH₄NO₃是離子化合物（填“離子”或“共價”）．
（3）氯氣是有毒氣體，寫出用飽和氫氧化鈉溶液吸收氯氣的離子方程式：Cl₂+2OH^-=Cl^?+ClO^-+H₂O．
（4）金屬元素鐵是中學化學常見元素，將鐵單質浸入氯化鐵溶液中，該反應的離子方程式為Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺．
（5）請依據（4）中的反應，設計一個原電池．要求：畫出實驗裝置圖，注明電解質溶液名稱、正負極及正負極材料，并標出電子移動方向，寫出電極反應式．
正極反應式：2Fe³⁺+2e^-=2Fe²⁺，
負極反應式：Fe-2e^-=Fe²⁺．

Answer 1

分析 （1）氯離子原子核外有3個電子層，最外層電子數為8，水為共價化合物；
（2）NH₄NO₃為離子化合物；
（3）氯氣與氫氧化鈉反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水；
（4）鐵與氯化鐵反應生成氯化亞鐵；
（5）形成原電池反應時，鐵為負極，正極可為碳棒，電解質溶液為氯化鐵，負極鐵被氧化，正極鐵離子被還原．

解答 解：（1）氯離子原子核外有3個電子層，最外層電子數為8，離子結構示意圖為，H₂O是共價化合物，是由原子和氫原子形成共價鍵，電子式為，故答案為：；；
（2）NH₄NO₃為銨鹽，屬于離子化合物，故答案為：離子；
（3）氯氣與氫氧化鈉反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，離子方程式：Cl₂+2OH^-=Cl^?+ClO^-+H₂O，故答案為：Cl₂+2OH^-=Cl^?+ClO^-+H₂O；
（4）鐵與氯化鐵反應生成氯化亞鐵，反應的離子方程式為Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，故答案為：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺；
（5）石墨--鐵在氯化鐵電解質溶液中形成原電池，石墨為正極，Fe³⁺在正極上得電子被還原，電極反應式為：2Fe³⁺+2e^-=2Fe²⁺，鐵做負極，電極反應式為Fe-2e^-=Fe²⁺，電子由負極經導線流向正極，該原電池裝置圖為：，
故答案為：2Fe³⁺+2e^-=2Fe²⁺；Fe-2e^-=Fe²⁺；．

點評 本題綜合考查元素化合物和原電池、常用化學用語，為高頻考點，題目難度中等，注意原電池裝置圖的繪畫以及原電池的工作原理，把握相關物質的性質．