Question

5．（1）在室温下测得0.1mol•L^-1氨水PH=11，则该温度下氨水的电离度α=1.0%
（2）25℃时在0.1mol•L^-1的H₂A水溶液中，用氢氧化钠来调节溶液的pH，得到其中含H₂A、HA^-、A^2-三种微粒的溶液．
①当溶液的pH=7时，c（Na⁺）=c（HA^-）+2c（A^2-）（填微粒间量的关系）
②当c（Na⁺）=c（A^2-）+c（HA^-）+c（H₂A）时溶液为NaHA溶液（填物质）．
（3）肼（N₂H₄）又称联氨，是一种可燃性的液体，可用作火箭燃料．
已知在101kPa时，32.0gN₂H₄在氧气中完全燃烧生成氮气和液态水，放出热量624kJ（25℃时），N₂H₄完全燃烧反应的热化学方程式是N₂H₄（1）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（1）△H=-624kJ/mol．
（4）甲醇-空气燃料电池是一种高效能、轻污染电动汽车的车载电池，该燃料电池的电池反应式为：2CH₃OH+3O₂=2CO₂+4H₂O．其工作原理示意图如下（其中a、b、c、d四个出入口表示通入或排出的物质）．则负极的电极反应式为CH₃OH+H₂O-6e^-═CO₂+6H⁺；正极的电极反应式为4H⁺+4e^-+O₂=2H₂O．

Answer 1

分析 （1）一水合氨为弱电解质，部分电离，电离方程式为NH₃•H₂O?NH₄⁺+OH^-，氨水的电离度a=$\frac{c（O{H}^{-}）}{c（N{H}_{3}•{H}_{2}O）}$×100%；
（2）①根据溶液中的电荷守恒进行判断；
②根据溶液中的物料守恒进行分析；
（3）32.0g N₂H₄的物质的量=$\frac{32g}{32g/mol}$=1mol，1mol肼完全燃烧生成液态水放出624kJ热量，据此书写热化学反应方程式；
（4）酸性条件下，负极上甲醇失电子和水反应生成二氧化碳和氢离子，正极氧气得到电子与氢离子反应生成水，据此写出电极反应式．

解答 解：（1）0.1mol•L^-1氨水PH=11，则c（OH^-）=10^-3mol/L，电离方程式为NH₃•H₂O?NH₄⁺+OH^-，氨水的电离度a=$\frac{c（O{H}^{-}）}{c（N{H}_{3}•{H}_{2}O）}$×100%=$\frac{1{0}^{-3}}{0.1}$×100%=1.0%，
故答案为：1.0%；   
（2）①根据溶液中的电荷守恒：c（Na⁺）+c（H⁺）=c（HA^-）+2c（A^2-）+c（OH^-），当溶液的pH=7时，c（H⁺）=c（OH^-），所以c（Na⁺）=c（HA^-）+2c（A^2-），
故答案为：c（HA^-）+2c（A^2-）；
②0.1mol•L^-1的H₂A水溶液中，用氢氧化钠来调节溶液pH，得到含有H₂A、HA^-、A^2-三种微粒的溶液，说明溶液依旧呈酸性，H₂A为二元酸，当加入氢氧化钠不足量时，会发生反应：NaOH+H₂A=NaHA+H₂O，根据物料守恒则有c（Na⁺）=c（A^2-）+c（HA^-）+c（H₂A），
故答案为：NaHA；
（3）32.0g N₂H₄的物质的量=$\frac{32g}{32g/mol}$=1mol，1mol肼完全燃烧生成液态水放出624kJ热量，该热化学反应方程式为：N₂H₄（1）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（1）△H=-624kJ/mol，
故答案为：N₂H₄（1）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（1）△H=-624kJ/mol；
（4）酸性条件下，负极上甲醇失电子和水反应生成二氧化碳和氢离子，则负极的电极反应式为：CH₃OH+H₂O-6e^-═CO₂+6H⁺；
正极氧气得到电子结合氢离子反应生成水，正极电极反应式为：4H⁺+4e^-+O₂=2H₂O，
故答案为：CH₃OH+H₂O-6e^-═CO₂+6H⁺；4H⁺+4e^-+O₂=2H₂O．

点评 本题考查了离子浓度大小比较、原电池工作原理及其应用、热化学方程式酸性等知识，题目难度中等，试题知识点较多、综合性较强，充分考查学生的分析、理解能力及灵活应用基础知识的能力，注意掌握电荷守恒、物料守恒的应用方法，明确原电池工作原理、热化学方程式的书写原则．