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【题目】(1)工业上利用N2H2合成NH3NH3又可以进一步制备联氨(N2H4)等。由NH3制备N2H4的常用方法是NaClO氧化法,其离子反应方程式为___________,有学者探究用电解法制备的效率,装置如图,试写出其阳极电极反应式_________

(2)乙醇汽油是被广泛使用的新型清洁燃料,工业生产乙醇(CH3CH2OH)的一种反应原理为:2CO(g)+4H2(g)CH3CH2OH(g)+H2O(g) H=-akJ/mol,己知:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) H=-bkJ/mol,以CO2(g)H2(g)为原料也可合成气态乙醇,并放出热量,写出该反应的热化学反应方程式:_________________

(3)如下图所示,某研究性学习小组利用上述燃烧原理设计一个肼(N2H4)─空气燃料电池(如图甲)并探究某些工业原理,其中乙装置中X为阳离子交换膜(即只允许阳离子通过)

根据要求回答相关问题:

①甲装置中正极的电极反应式为:________________

②乙装置中石墨电极产生产物如何检验______,电解一段时间后,乙池中的溶液呈___性。

③图中用丙装置模拟工业中的________原理,如果电解后丙装置精铜质量增加3.2g,则理论上甲装置中肼消耗质量为_____g

【答案】2NH3+ClO- =N2H4+H2O + Cl- 2NH3-2e+O2- =N2H4+H2O 2CO2(g)+6H2(g)=C2H5OH(g)+3H2O(g) H=-(a-2b) kJ/mol O2+4e-+2H2O=4OH- 用一端粘有湿润的碘化钾淀粉试纸的玻璃棒靠近石墨电极,若试纸变蓝,则生成氯气 粗铜的精炼 0.8

【解析】

(1)NH3制备N2H4的常用方法是NaClO氧化法,该反应中N元素化合价由-3价变为-2价、Cl元素化合价由+1价变为-1价,根据反应物和生成物及转移电子守恒书写反应的方程式;根据图知,NH3发生氧化反应,通入氨气的电极为阳极,据此书写电极反应式;

(2)根据盖斯定律分析解答;

(3)甲装置为肼(N2H4)─空气燃料电池,通入肼的是负极,通入空气的电极为正极,乙装置中石墨与电源正极相接,为阳极,电解食盐水的总反应为2H2O+2Cl- Cl2↑+H2↑+2OH-;丙装置中粗铜作阳极,纯铜作阴极,为粗铜精炼装置,结合原电池原理和电解池原理分析解答。

(1)NH3制备N2H4的常用方法是NaClO氧化法,该反应中N元素化合价由-3价变为-2价、Cl元素化合价由+1价变为-1价,根据反应物和生成物及转移电子守恒配平方程式为2NH3+ClO-=N2H4+H2O+Cl-;根据图知,NH3发生氧化反应,通入氨气的电极为阳极,电极反应式为2NH3-2e+O2- =N2H4+H2O,故答案为:2NH3+ClO-=N2H4+H2O+Cl-2NH3-2e+O2- =N2H4+H2O

(2)2CO(g)+4H2(g)CH3CH2OH(g)+H2O(g) H=-akJ/mol,②CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) H=-bkJ/mol,根据盖斯定律,将方程式 -×2得:2CO2(g)+6H2(g)=C2H5OH(g)+3H2O(g) H=-(a-2b)kJ/mol,故答案为:2CO2(g)+6H2(g)=C2H5OH(g)+3H2O(g) H=-(a-2b)kJ/mol

(3)①肼(N2H4)─空气燃料电池中通入肼的是负极,通入空气的电极为正极,正极上氧气得电子发生还原反应,电极反应式为:O2+4e-+2H2O=4OH-,故答案为:O2+4e-+2H2O=4OH-

②乙装置中石墨与电源正极相接,为阳极,阳极上氯离子失去电子生成氯气,发生氧化反应,电极反应式为2Cl--2e-=Cl2,生成的氯气可以用湿润的淀粉碘化钾试纸检验,观察是否变蓝;电解食盐水的总反应为2H2O+2Cl- Cl2↑+H2↑+2OH-,电解后的溶液呈碱性,故答案为:用一端粘有湿润的碘化钾淀粉试纸的玻璃棒靠近石墨电极,若试纸变蓝,则生成氯气;碱;

③装置丙中,粗铜作阳极,纯铜作阴极,所以该装置为粗铜精炼装置;

原电池负极和纯铜电极上有:N2H4N24e-CuCu2+2e-,根据电子守恒得到关系式:N2H42Cun(N2H4)=n(Cu)=×=0.025molm(N2H4)=nM=0.025mol×32g/mol =0.8g,故答案为:粗铜的精炼;0.8

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】实验室以NaClO3H2SO4SO2H2O2NaOH为原料,制备NaClO2和无水Na2SO4,其主要流程如下:

已知:① 2ClO2H2O22NaOH=2NaClO2O22H2O

2ClO22NaOH=NaClO2NaClO3H2O

③温度高于60 ℃时,NaClO2发生分解生成NaClO3NaCl

(1)反应1SO2NaClO3反应制得ClO2气体,该反应的化学方程式为________

(2)在图1所示装置中发生反应2生成NaClO2,反应过程中放出大量的热。

①研究表明,实验时吸收液中H2O2NaOH的物料比需要控制在0.8左右,原因可能是____________________________________________________

②在吸收液中H2O2NaOH的物料比、浓度和体积不变的条件下,控制反应在03 ℃进行,实验中可采取的措施是______________________

③装置的作用是________________________

(3) 母液2经过减压蒸发、冷却结晶等操作获得NaClO2粗产品。实验中采用减压蒸发的原因是________________________________________________

(4) Na2SO4的溶解度曲线如图2所示。请补充完整由母液1制备无水Na2SO4的实验方案:______________________________________________________________,用无水乙醇洗涤,干燥得到产品。

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】某小组在探究Fe2+性质的实验中观察到异常现象。

实验Ⅰ

现象

溶液变红,片刻红色褪去,有气体生成(经检验为O2)。

资料:ⅰ.Fe3++3SCN=Fe(SCN)3(红色),Fe(SCN)3S元素的化合价为2

ⅱ.BaSO4是不溶于盐酸的白色沉淀

1)实验Ⅰ体现了Fe2+__性,补全H2O2FeCl2酸性溶液反应的离子方程式:__Fe2+ +__H2O2+__H+ =__Fe3++__H2O

2)探究红色褪去的原因,进行实验Ⅱ:将褪色后的溶液分三份分别进行实验。

实验Ⅱ得出的结论是:红色褪去的原因是__

3)为进一步探究“红色褪去”的原因,进行了实验Ⅲ。

实验Ⅲ

现象

溶液变红,一段时间后不褪色。

取上述反应后的溶液,滴加盐酸和BaCl2溶液

无白色沉淀产生。

分析上述三个实验,下列叙述正确的是__(填字母)。

A.实验Ⅲ中发生了氧化还原反应:4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O

B.通过实验Ⅲ推出实验Ⅰ中氧化FeCl2的只有O2

CO2在该实验条件下不能使红色溶液褪色

D.实验Ⅰ中红色褪去与H2O2的氧化性有关

4)上述实验探究过程用到的实验方法有__(写出一条)。

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】下列有关硫及其化合物的说法中正确的是( )

A.浓硫酸与灼热的炭反应,体现了浓硫酸的强氧化性和酸性

B.浓硫酸具有吸水性,可做干燥剂,不能干燥 NH3 H2S等气体

C.SO2 Cl2 均可使品红溶液褪色,但将溶有 SO2 的品红溶液加热后又恢复红色,说明 SO2 的氧化性没有 Cl2

D. FeS和稀硫酸反应制H2S气体为氧化还原反应

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】电解锰工艺过程会产生锰、镁复盐,其组成为(NH4)7MnMg2(SO4)6.521H2O。一种综合利用该复盐的工艺流程如图所示:

已知:Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11Kb(NH3H2O)=1.8×10-5。回答下列问题:

1(NH4)7MnMg2(SO4)6.521H2O的水溶液呈__________________性(填 Mn的化合价为__________________

2)“沉锰”的离子反应方程式为__________________;滤液1溶质的主要成分有__________________

3)“沉锰”过程中pH和温度对Mn2+Mg2+沉淀率的影响如图所示:

①由图可知,“沉锰”合适的条件为__________________

Mg2+主要生成的是__________________沉淀(填“Mg(OH)2”或“MgCO3),当温度高于45℃时Mg2+Mn2+沉淀率的变化如图所示,原因是__________________

4)若将NH3通入0.01molL-1MgSO4溶液至Mg2+完全沉淀,则此时溶液中NH3H2O的物质的量浓度为__________________(已知=1.34,忽略反应前后溶液体积的变化,计算结果保留两位有效数字)

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【题目】“生活无处不化学”,请你回答下列问题。

(1)厨房中的调味品,①盐(主要成分氯化钠)、②碱面(主要成分碳酸钠)、③白醋(主要成分乙酸)。主要成分中具有碱性的是_____(填序号,下同);属于盐类的是______;相互间能发生反应的是________

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“消毒液”与洁厕灵同时使用会产生有毒的氯气,写出该反应的离子方程式:____________________________________________

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(6)宇航员常用过氧化钠作供氧剂,写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式:______________

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A.充电时阳极的电极反应式为3I--2e-=I3-

B.放电时,a极发生氧化反应

C.放电时,正、负极反应的微粒数目比为43

D.辅助充电时,光能转化为电能,再转化为化学能

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【题目】一定条件下,CH4H2O(g)发生反应:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g),设起始=Z,在恒压下,平衡时 (CH4)的体积分数与ZT(温度)的关系如图所示。下列说法正确的是

A. 该反应的焓变ΔH>0

B. 图中Z的大小为a>3>b

C. 图中X点对应的平衡混合物中=3

D. 温度不变时,图中X点对应的平衡在加压后 (CH4)减小

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】已知:2X+Y2Z,反应中ωZ的物质的量分数)随温度T的变化如下图所示。下列判断正确的是

A. T1时,v>v

B. 正反应的H0

C. ab两点的反应速率va=vb

D. TT1时,ω增大的原因是平衡向正方向移动

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