题目内容

(1)在25℃下,向浓度均为0.1mol?L-1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水,先生成
 
沉淀(填化学式),生成该沉淀的离子方程式为
 
.(已知25℃时Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,KsP[Cu(OH)2]=2.2×10-20.)
(2)发射飞船时肼(N2H4)与NO2作推力能源,两者反应产生氮气和水蒸气.已知:
①N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+67.7kJ/mol
②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=-534kJ/mol
则肼与二氧化氮反应的热化学方程式为:
 

(3)飞船使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便和不污染环境等优点.氢氧燃料电池有酸式和碱式两种,其电池总反应均为:2H2+O2=2H2O.酸式氢氧燃料电池的电解质溶液是强酸溶液,负极电极反应式可表示为:2H2-4e=4H+,则其正极反应式为
 
;碱式氢氧燃料电池中的电解质溶液是强碱溶液,其正极电极反应式可表示为:O2+2H2O+4e-=4OH-,则其负极反应式为
 
分析:(1)氢氧化铜的溶度积常数小于氢氧化镁的溶度积常数,所以在25℃下,向浓度均为0.1 mol?L-1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水,先生成氢氧化铜沉淀,反应的离子方程式Cu2++2NH3?H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+
(2)由N2H4与N2的热化学方程式,运用盖斯定律,可知肼与二氧化氮反应的热化学方程式;
(3)酸性氢氧燃料电池在正极上放电的是氧气,电极反应是:O2+4e-+4H+=2H2O;碱式氢氧燃料电池在负极放电的是氢气,负极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O.
解答:解:(1)25℃时,Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,KsP[Cu(OH)2]=2.2×10-20.氢氧化铜的溶度积常数小于氢氧化镁的溶度积常数.
所以在25℃下,向浓度均为0.1 mol?L-1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水,先生成氢氧化铜沉淀.
反应的化学方程式是:CuCl2+2NH3?H2O=Cu(OH)2↓+2NH4Cl,NH3?H2O是弱碱,不能拆,Cu(OH)2是弱碱不能拆.
故离子方程式为:Cu2++2NH3?H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+
故答案为:Cu(OH)2 ; Cu2++2NH3?H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+
(2)根据盖斯定律,将(2×①)+(2×②)可知:
肼与二氧化氮反应的热化学方程式为:2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g )△H=-1135.7kJ/mol   
故答案为:2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g )△H=-1135.7kJ/mol;   
(3)氢氧燃料电池无论是酸式还是碱式,其电池总反应均为:2H2+O2=2H2O ①
酸式氢氧燃料电池负极电极反应式为:2H2-4e-=4H+
用(①-②)即得酸式氢氧燃料电池的正极反应:O2+4e-+4H+=2H2O;
碱式氢氧燃料电池的正极电极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-
用(①-③)即得:2H2-4e-+4OH-=4H2O,故碱式氢氧燃料电池的负极反应:H2-2e-+2OH-=2H2O,
故答案为:O2+4e-+4H+=2H2O;H2-2e-+2OH-=2H2O.
点评:该题是基础性试题的考查,主要是考查学生灵活运用溶度积常数、盖斯定律解决实际问题的能力,并考查了电极反应式的书写,注意掌握,难度不大.
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