Question

7．化学反应中的物质变化和能量变化与化学键密切相关．研究利用化学反应制备新物质以及能量的相互转化原理具有重要意义，请回答下列问题
（1）氯化铵受热分解破坏的化学键为共价键、离子键．石墨比金刚稳定，高温、高压的条件下可以将石墨转化为金刚石，该变化属于化学变化，该转化一定吸热（填“吸热”或“放热”）
（2）我国科技工作者依据反应4Al+3O₂+6H₂0=4Al（OH）₃，以铝合金、铂铁合金网为电极材料研制出铝-空气-海水电池，把电池放入海水中，便可供电，其能量比干电池高20-50倍，该装置的能量转化形式是将化学能转化为电能；该电池的正极材料是铂铁合金负极发生的反应类型是发生氧化反应，海水中的Cl^-等阴离子移向负极．
（3）如图是实验室制取Cl₂并进行Cl₂性质验证的装置．已知FeCl₃具有强烈吸水性并与水反应．

①仪器A的名称是分液漏斗；若A中的试剂为浓盐酸，仪器B中的物质应该具有氧化性（“氧化性”或“还原性”），若B中的物质为二氧化锰，B中发生反应的离子方程式为MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O．
②装置G中的试剂为浓硫酸；装置D中的现象为品红溶液褪色，装置H的作用是吸收多余的氯气．
③装置E中发生反应的化学方程式为2Fe+3Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl₃；要制得纯净的FeCl₃固体，你认为上述装置应如何改进？在装置D和E之间添加一个干燥的装置．

Answer 1

分析 （1）氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢，破坏的化学键为离子键和共价键；石墨转化为金刚石，生成新物质是化学变化；能越低越稳定，石墨比金刚石稳定，所以石墨能量低于金刚石，根据能量守恒低能到高能要吸热；
（2）原电池是将化学能转化为电能；铝是活泼金属，易被氧化而失去电子，发生氧化反应，应做原电池的负极，电极反应式为Al-3e^-=Al³⁺，所以正极材料是铂铁合金，正极上氧气得电子发生还原反应：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，阴离子向负极移动；
（3）①仪器A的名称是分液漏斗；B中的物质与浓盐酸发生氧化还原反应生成氯气，浓盐酸具有还原性，所以B中的物质具有氧化性；二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水，注意浓盐酸在离子方程式中应该写成离子形式；
②防止生成的氯化铁接触到水，所以装置G中的试剂为浓硫酸；氯水具有漂白性，所以装置D中的现象为品红溶液褪色，装置H是氢氧化钠溶液，其作用是吸收多余的氯气；
③装置E中发生铁与氯气反应生成氯化铁，反应的化学方程式为：2Fe+3Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl₃，左边应加干燥的装置．

解答 解：（1）氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢，破坏的化学键为离子键和共价键；石墨转化为金刚石，生成新物质是化学变化；能越低越稳定，石墨比金刚石稳定，所以石墨能量低于金刚石，根据能量守恒低能到高能要吸热；故答案为：共价键、离子键；化学；吸热；
（2）原电池是将化学能转化为电能；铝是活泼金属，易被氧化而失去电子，发生氧化反应，应做原电池的负极，电极反应式为Al-3e^-=Al³⁺，所以正极材料是铂铁合金，正极上氧气得电子发生还原反应：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，阴离子向负极移动，故答案为：将化学能转化为电能；铂铁合金；发生氧化反应；负极；
（3）①仪器A的名称是分液漏斗；B中的物质与浓盐酸发生氧化还原反应生成氯气，浓盐酸具有还原性，所以B中的物质具有氧化性；二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯气，反应的离子方程式为：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，
故答案为：分液漏斗；氧化性；MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
②防止生成的氯化铁接触到水，所以装置G中的试剂为浓硫酸；氯水具有漂白性，所以装置D中的现象为品红溶液褪色，装置H是氢氧化钠溶液，其作用是吸收多余的氯气，故答案为：浓硫酸；品红溶液褪色；吸收多余的氯气；
③装置E中发生铁与氯气反应生成氯化铁，反应的化学方程式为：2Fe+3Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl₃，在装置D和E之间添加一个干燥的装置，故答案为：2Fe+3Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl₃；在装置D和E之间添加一个干燥的装置．

点评 本题考查电化学和学生对性质实验方案设计题的掌握，难度大，需要学生具有扎实的基础知识与灵活运用知识解决问题的能力．