题目内容
【题目】(1)肼(N2H4)又称联氨,是一种可燃性液体,可用作火箭燃料。已知0.4 mol N2H4(l)和足量H2O2(l)反应,生成氮气和水蒸气,放出256.65 kJ的热量。写出该反应的热化学方程式_______________。肼-空气燃料电池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,正极的反应式是_________________________________、负极的反应式是____________________________________。
(2)在一密闭容器中充入1 mol H2和1 mol I2,压强为P(Pa),并在一定温度下使其发生反应:H2(g)+I2(g)=2HI(g) △H<0。试回答:若升高起始时的反应温度,反应速率将___________(填“增大”、“减小”或“不变”,下同);若将容器的容积缩小一半,反应速率将___________;若保持容器的容积不变,向其中加入1 mol N2(N2不参加反应),反应速率将__________;若保持容器内气体压强不变,向其中加入1 mol N2(N2不参加反应),反应速率将____________。
【答案】N2H4(l) + 2H2O2(l) = N2(g)+4H2O(g)△H= —641.6kJ/mol O2+4e-+2H2O=4OH- N2H4+4OH--4e-=N2↑+4H2O 增大 增大 不变 减小
【解析】
(1)0.4 mol N2H4(l)和足量H2O2(l)反应,生成氮气和水蒸气,放出256.65 kJ的热量,则1mol N2H4(l)和足量H2O2(l)反应,生成氮气和水蒸气,放出641.6kJ的热量;肼-空气碱性燃料电池,负极是N2H4失电子生成氮气和水,正极是氧气得电子生成氢氧根离子;
(2)温度越高反应速率越快;压强越大反应速率越快;增大反应物的浓度,反应速率加快。
(1)0.4 mol N2H4(l)和足量H2O2(l)反应,生成氮气和水蒸气,放出256.65 kJ的热量,则1mol N2H4(l)和足量H2O2(l)反应,生成氮气和水蒸气,放出641.6kJ的热量,该反应的热化学方程式是N2H4(l) + 2H2O2(l) =N2(g)+4H2O(g) △H= —641.6kJ/mol;肼-空气碱性燃料电池,负极是N2H4失电子生成氮气和水,负极反应式是N2H4+4OH--4e-=N2↑+4H2O,正极是氧气得电子生成氢氧根离子,正极反应式是O2+4e-+2H2O=4OH-;
(2)温度越高反应速率越快,若升高起始时的反应温度,反应速率将增大;压强越大反应速率越快,将容器的容积缩小一半,压强变大,反应速率将增大;增大反应物的浓度,反应速率加快,保持容器的容积不变,向其中加入1 mol N2(N2不参加反应),反应物、生成物的浓度不变,所以反应速率不变;若保持容器内气体压强不变,向其中加入1 mol N2(N2不参加反应),容器体积变大,反应物、生成物的浓度减小,所以反应速率减小。
【题目】二氧化锰是制造锌锰干电池的基本材料,工业上以软锰矿、菱锰矿为原料来制备。某软锰矿主要成分为MnO2,还含有Si(16.27%)、Fe(5.86%)、Al(3.42%)、Zn(2.68%)和Cu(0.86%)等元素的化合物,其处理流程图如下:
化合物 | Al(OH)3 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 |
Ksp近似值 | 10-35 | 10-6 | 10-38 |
(1)硫酸亚铁在酸性条件下将MnO2还原为MnSO4,酸浸时发生的主要反应的化学方程式为______________________。
(2)“氨水、搅拌”,其中“搅拌”不仅能加快反应速率,还能___________;滤渣A的成分是Fe(OH)3、Al(OH)3,加入氨水需调节pH 至少达到____________,恰好能使Fe3+、A13+沉淀完全。(当离子浓度降到1.0×10-5mol·L-1时即视为沉淀完全)
(3)滤渣B的成分是___________________。
(4)MnO2也可在MnSO4-H2SO4-H2O为体系的电解液中电解获得,其阳极电极反应式为_____________________________________________________。
(5)工业上采用间接氧化还原滴定法测定MnO2纯度,其操作过程如下:准确称量0.9200g该样品,与足量酸性KI 溶液充分反应后,配制成100mL溶液。取其中20.00mL,恰好与25.00mL 0.0800mol·L-1Na2S2O3溶液反应(I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)。计算可得该样品纯度_____%。(小数点后保留1位数字)。