题目内容

11.氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防建设中都有广泛应用.回答下列问题:
(1)氮元素原子的L层电子数为5;
(2)NH3与NaClO反应可得到肼(N2H4),该反应的化学方程式为2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O;
(3)肼-空气燃料电池是一种碱性电池,该电池放电时,正极的反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-

分析 (1)氮原子的原子序数是7,氮原子有两个电子层,最外层有5个电子;
(2)氨气和次氯酸钠发生氧化反应生成肼、氯化钠和水;
(3)碱性燃料电池中,正极上氧化剂得电子发生还原反应,肼一空气燃料电池是一种碱性电池,该电池放电时,肼失电子被氧化发生负极反应,氧气得电子被还原发生正极反应.

解答 解:(1)氮原子核外有7个电子,K层有2个电子,L层有5个电子,故答案为:5;
(2)氨气和次氯酸钠发生氧化反应,次氯酸钠做氧化剂,生成肼、氯化钠和水,依据氧化还原反应的电子守恒和原子守恒写出该反应的化学方程式为::2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O,
故答案为:2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O;
(3)肼、氧气碱性燃料电池中,肼所在电极为负极,正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子,电极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-
故答案为:O2+2H2O+4e-=4OH-

点评 本题考查了原子结构,化学方程式的书写,原电池的工作原理应用,电极反应的书写方法,题目难度不大,注意原电池正极上氧化剂得电子发生还原反应.

练习册系列答案
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1.在实验室里可用右图所示装置制取氯酸钾、次氯酸钠和探究氯水的性质.
图甲中:①为氯气发生装置;②的试管里盛有15mL 30% KOH溶液,并置于热水浴中;③的试管里盛有15mL 8% NaOH溶液,并置于冰水浴中;④的试管里加有紫色石蕊试液;⑤为尾气吸收装置.
请填写下列空白:
(1)制取氯气时,在烧瓶里加入一定量的二氧化锰,通过分液漏斗(填写仪器名称)向烧瓶中加入适量的浓盐酸.实验室制Cl2的化学方程式MnO2+4HCl(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O;实验时为了除去氯气中的HCl气体,可在①与②之间安装盛有C(填写下列编号字母)的净化装置.
A.碱石灰   B.氢氧化钠溶液  C.饱和食盐水  D.浓硫酸
(2)如果将过量二氧化锰与20mL 12mol•L-1的浓盐酸混合加热,充分反应后生成的氯气明显少于0.06mol.其主要原因有:①浓盐酸挥发变稀,②反应一段时间后,浓盐酸消耗变稀,无法被二氧化锰氧化.
(3)比较制取氯酸钾和次氯酸钠的条件,二者的差异是
①制取温度不同,制取氯酸钾需要较高温度,制取次氯酸钠需要较低温度;
②制取时,碱的浓度也不同,制取氯酸钾需要浓度较大的碱,制取次氯酸钠需要浓度较小的碱.
反应完毕经冷却后,②的试管中有大量晶体析出.图乙中符合该晶体溶解度曲线的是M(填写编号字母);
从②的试管中分离出该晶体的方法是过滤(填写实验操作名称).
(4)实验中可观察到④的试管里溶液的颜色发生了如下变化,请填写下表中的空白.
实验现象原因
溶液最初从紫色逐渐变为红色氯气与水反应生成的H+使石蕊变色
随后溶液逐渐变为无色氯气与水反应生成次氯酸具有漂白性
然后溶液从无色逐渐变为浅黄绿色过量氯气溶解于水中
2.金属镍在电池、合金、催化剂等方面应用广泛.
(1)下列关于金属及金属键的说法正确的是b.
a.金属键具有方向性和饱和性.
b.金属键是金属阳离子与自由电子间的相互作用.
c.金属导电是因为在外加电场作用下产生自由电子.
d.金属具有光泽是因为金属阳离子吸收并放出可见光
(2)Ni是元素周期表中第28号元素,第二周期基态原子未成对电子数与Ni相同且电负性最小的元素是C.
(3)金属镍粉在CO气流中轻微加热,生成无色挥发性液态Ni(CO)4,该分子构型为四面体形.423K时,Ni(CO)4分解为Ni和CO,从而制得高纯度的镍粉.试推测:Ni(CO)4的晶体类型分子晶体,
(4)甲醛(H2C=O)在Ni催化作用下加氢可得甲醇(CH3OH).甲醛分子内C原子的杂化方式为sp2
(5)用吸收H2后的稀土储氢合金作为电池负极材料(用MH表示),NiO(OH)作为电池正极材料,KOH溶液作为电解质溶液,可制得高容量、长寿命的镍氢电池.电池充放电时的总反应为:NiO(OH)+MH$?_{充电}^{放电}$Ni(OH)2+M
①电池放电时,负极的电极反应式为MH+OH--e-═M+H2O.
②充电完成时,Ni(OH)2全部转化为NiO(OH).若继续充电将在一个电极产生O2,O2扩散到另一个电极发生反应被消耗,从而避免产生的气体引起电池爆炸.在继续充电的过程中,阳极的电极反应式为2H2O+O2+4e-═4OH-

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