题目内容

【题目】CO和联氨(N2H4)的性质及应用的研究是能源开发、环境保护的重要课题。

(1)①COO2KOH溶液可以制成碱性燃料电池,则该电池反应的离子方程式为________________

COO2和固体电解质还可以制成如下图1所示的燃料电池,则电极d的电极反应式为______________

(2)联氨的性质类似于氨气,将联氨通入CuO浊液中,有关物质的转化如图2所示。

在图示2的转化中,化合价不变的元素是_________(填元素名称)

在转化过程中通入氧气发生反应后,溶液的pH________(增大减小不变”)转化中当有1 mol N2H4参与反应时,需要消耗O2的物质的量为________

加入NaClO时发生的反应为:Cu(NH3)2ClO2OHCu(OH)22N2H42Cl2H2O

该反应需在80℃以上进行,其目的除了加快反应速率外,还有________________

3

(3)COSO2在铝矾土作催化剂、773 K条件下反应生成CO2和硫蒸气,该反应可用于从烟道气中回收硫,反应体系中各组分的物质的量与反应时间的关系如图3所示,写出该反应的化学方程式:____________

【答案】1①2CO+O2+4OH2CO32—+2H2O②CO-2e+O2CO2

2钠和氢。增大。1mol使氢氧化铜分解、降低联氨的溶解度,使其从溶液中逸出。

34CO+2SO2=4CO2+S2

【解析】试题分析:(1该燃料电池中,负极上CO失电子发生氧化反应生成二氧化碳,正极上氧气得电子发生还原反应生成氢氧根离子,二氧化碳和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水,所以电池反应式为2CO+O2+4 OH-="2" CO32-+2H2O,故答案为:2CO+O2+4 OH-="2" CO32-+2H2O

②d电极上CO生成二氧化碳,则该电极上失电子发生氧化反应,电极反应式为CO+O2--2e-=CO2,故答案为:CO+O2--2e-=CO2

2)根据图知,HNa元素都在化合物中,化合价不变,故答案为:氢、钠;

CuNH32+和氧气反应过程中,Cu元素化合价由+1价变为+2价,O元素化合价由0价变为-2价,氧气得电子和水反应生成氢氧根离子,所以溶液的pH增大;转化中当有1mol N2H4参与反应时,转移电子物质的量=1mol×2×[0--2]=4mol,根据转移电子相等得需要消耗O2的物质的量==1mol,故答案为:增大;1mol

温度高时氢氧化铜分解,且气体溶解度随温度升高而降低,从而促进反应向正反应方向进行,故答案为:氢氧化铜分解、降低联氨溶解度使其从溶液中逸出;

3)根据图象知,反应物的物质的量变化量一个为(4-1mol=3mol、一个为(2-0.5mol=1.5mol,生成物的物质的量变化量一个为(3-0mol=3mol、一个为(0.75-0mol=0.75mol,则反应物、生成物的物质的量变化量之比等于其计量数之比=3mol1.5mol3mol0.75mol=4241,根据C原子守恒知,计量数是4的为COCO2,二氧化硫的计量数是2,硫单质的计量数是1,则生成的硫单质为S2,所以反应方程式为4CO+2SO2=4CO2+S2,故答案为:4CO+2SO2=4CO2+S2

练习册系列答案
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【题目】完成原电池问题。

有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性,两人均使用相同镁片与铝片作电极,甲同学将电极放入2 mol/L H2SO4 溶液中,乙同学将电极放入2 mol/L的NaOH溶液中,如图所示。

请回答:

(1)写出甲池中正极的电极反应式:

(2)写出乙池中负极的电极反应式和总反应的离子方程式:

负极:

总反应:

(3)如果甲、乙同学均认为“构成原电池的电极材料如果都是金属,则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”,则甲会判断出______ 活动性更强,而乙会判断出______ 活动性更强(填写元素符号)。

(4)由此实验,可得到如下哪些正确结论?_________(填写字母序号)。

a.利用原电池反应判断金属活动性顺序时应注意选择合适的介质

b.镁的金属性不一定比铝的金属性强

c.该实验说明金属活动性顺序已过时,已没有实用价值

d.上述实验反过来证明了“直接利用金属活动性顺序判断原电池中的正负极”的做法是“不可靠”的

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