题目内容
【题目】(1)用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如：
CH4(g)＋4NO2(g)=4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－574 kJ·mol－1
CH4(g)＋4NO(g)=2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－1160 kJ·mol－1
若用标准状况下4.48 L CH4还原NO2至N2，整个过程中放出的热量为______kJ。
(2)肼(N2H4)－空气燃料电池(产物为N2和H2O)是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%～30%的KOH溶液。肼－空气燃料电池放电时：正极的电极反应式：_______，负极的电极反应式：_______。
(3)如图是一个电解过程示意图。
①锌片上发生的电极反应式是：____________
②假设使用肼－空气燃料电池作为该过程中的电源，铜片质量变化为128 g，则肼－空气燃料电池理论上消耗标准状况下的空气______L.(假设空气中氧气体积分数为20%；Cu相对原子质量：64)。
【答案】173.4 O2＋4e－＋2H2O=4OH－ N2H4＋4OH－－4e－=4H2O＋N2↑ Cu2＋＋2e－=Cu 112
【解析】
（1）依据盖斯定律得CH4还原NO2至N2的热化学方程式，再依据甲烷的体积和热化学方程式计算可得；
（2）肼一空气燃料电池中，碱性条件下，燃料肼在负极放电，氧气在正极放电；
（3）①锌与电源的负极相连，作阴极；
②依据得失电子数目守恒计算可得。
（1）将已知热化学方程式依次编号为①②，由盖斯定律可知①×
+②×可得CH4（g）+2NO2（g）═N2（g）+CO2（g）+2H2O（g），则△H=（－574 kJ·mol－1）×+（－1160 kJ·mol－1）×=－867kJ·mol－1，标准状况下4.48LCH4的物质的量为
=0.2mol，由所得热化学方程式可知放出的热量为0.2mol×867kJ·mol－1=173.4kJ，故答案为：173.4；
（2）肼一空气燃料电池中，碱性条件下，燃料肼在燃料电池负极上失电子发生氧化反应，电极反应式为N2H4＋4OH－－4e－=4H2O＋N2↑，氧气在燃料电池正极上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－；N2H4＋4OH－－4e－=4H2O＋N2↑；
（3）①锌与电源的负极相连，作阴极，溶液中的铜离子放电，电极反应式为Cu2＋＋2e－＝Cu，故答案为：Cu2＋＋2e－＝Cu；
②铜片质量变化为128g，即电解128g铜时失去电子的物质的量是
×2＝4mol，由电子得失守恒可知燃料电池消耗氧气的物质的量是1mol，标准状况下的体积是22.4L，则需要空气的体积是
＝112L，故答案为：112。
53随堂测系列答案【题目】肉桂酸是生产冠心病药物“心可安”的重要中间体。其酯类衍生物是配制香精和食品香料的重要原料。它在农用塑料和感光树脂等精细化工产品的生产中也有着广泛的应用。实验室合成肉桂酸的反应原理如下
部分物质的相关性质如下表所示：
名称 | 相对分子质量 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 主要性质 |
苯甲醛 | 106.0 | -26 | 179 | 纯品为无色液体，微溶于水；空气中加热易被缓慢氧化 |
乙酸酐 | 102.0 | -73.1 | 138.6 | 无色透明液体；有剌激性气味；其蒸气为催泪毒气，遇水强烈水解生成乙酸，产生大量酸雾 |
肉桂酸 | 148.0 | 133 | 300 | 白色至淡黄色粉末；微有桂皮香气 |
石蜡 | / | 50-70 | 300-550 | 主要由烷烃组成，性质稳定 |
实验步骤如下：
步骤1：适量无水醋酸钾、14.5mL乙酸酐(过量)和5.0mL苯甲醛(密度为1.06g/cm3)依次加入150ml三颈烧瓶中摇匀，放入磁子，搭好回流装置，用带磁力搅拌功能的电炉(图A)加热至微沸后保持加热回流1小时；
步骤2：取下三口烧瓶，冷却至100度以下后，加入少量饱和碳酸钠溶液调节pH8-9；
步骤3：如图B连接好水蒸气蒸馏装置（加热装置略去），进行水蒸气蒸馏，直至馏出物无油滴；
步骤4：将三口烧瓶中的残余液冷却后加入活性炭，煮沸，____往滤液中边搅拌边滴加浓盐酸至pH=3，大量固体析出；
步骤5：减压过滤，洗涤，烘干，称量，测熔点。
回答下列问题：
(1)步骤1中，若用酒精灯加热，可能存在的安全隐患是__。
(2)步骤2中，加饱和碳酸钠溶液的目的是___，可观察到的明显现象是__。
(3)步骤3中，水蒸气蒸馏的目的是除去__。(填物质名称)
(4)步骤4中，缺失的操作名称是__。
(5)步骤5中，若称量得到的产品质量为4.800g，则本实验的产率为__%(保留4位有效数字)。
(6)有机都有固定的熔点，因此测量产品的熔点可以初步判定所得的产品是不是预期产物。测产品熔点的装置如图C所示：将产品装入一端封口的毛细玻璃管中，与温度计绑在一起，插入b形管（图D）中，用火焰持续加热b形管右侧，观察毛细管中样品的状态以及相应温度计的示数，即可测得样品的熔程（刚开始出现液滴至恰好完全熔化的温度范围）。测定过程中，温度计的水银球应位于__（填“m”、“n”或“p”），b形管中所装的热浴液可选用__（填相应字母编号）。
A.蒸馏水 B.浓硫酸 C.石蜡
