Question

ZnSe是一种光电性能优异的半导体材料，人们开发出了多种制备ZnSe纳米粒子的方法．某研究小组用如下方法制备了ZnSe纳米粒子：

（1）SeO₂能溶于水，溶解过程中的化学方程式：

SeO₂+H₂O═H₂SeO₃

；
（2）硒酸（H₂SeO₄）的水溶液按下式发生一级和二级电离：
H₂SeO₄=H⁺+HSeO₄^-；HSeO₄^-H⁺+SeO₄^2-，K₂=1.0×10^-2（298K）
Na₂SeO₄溶液显

碱性

（填“酸性”、“中性”、“碱性”）．理由

SeO₄^2-+H₂O═HSeO₄^-+OH^-

（用离子方程式表示）
（3）已知肼（N₂H₄）有强还原性，在反应釜中与SeO₃^2-反应的氧化产物是N₂，请写出该反应的离子程式：

2Zn²⁺+2SeO₃^2-+3N₂H₄=2ZnSe+3N₂↑+6H₂O

．
（4）使用合适的催化剂和电极材料，以N₂、H₂为原料，以HCl-NH₄Cl为电解质溶液构成新型燃料电池，同时达到固氮作用．该电池的正极反应式为

N₂+6e^-+8H⁺=2NH₄⁺

．

Answer 1

分析：（1）Se与S同主族，SeO₂为酸性氧化物，与SO₂性质相似；
（2）根据HSeO₄^-H⁺+SeO₄^2-，K₂=1.0×10^-2（298K），可知Na₂SeO₄为强碱弱酸盐，SeO₄^2-离子水解，溶液呈碱性；
（3）在反应釜中反应物有Zn²⁺、SeO₃^2-、N₂H₄，生成物有N₂，根据氧化还原反应得失电子相等和质量守恒定律书写离子方程式；
（4）原电池正极发生还原反应．

解答：解：（1）SeO₂为酸性氧化物，与水反应生成H₂SeO₃，反应方程式为SeO₂+H₂O═H₂SeO₃，故答案为：SeO₂+H₂O═H₂SeO₃；
（2）根据HSeO₄^-H⁺+SeO₄^2-，K₂=1.0×10^-2（298K），可知Na₂SeO₄为强碱弱酸盐，SeO₄^2-离子水解，溶液呈碱性，水解离子方程式为SeO₄^2-+H₂O═HSeO₄^-+OH^-，
故答案为：碱性；SeO₄^2-+H₂O═HSeO₄^-+OH^-；
（3）在反应釜中反应物有Zn²⁺、SeO₃^2-、N₂H₄，生成物有N₂，SeO₃^2-被还以为-2价的Se，与Zn²⁺生成ZnSe，根据氧化还原反应得失电子相等和质量守恒定律，离子方程式为
2Zn²⁺+2SeO₃^2-+3N₂H₄=2ZnSe+3N₂↑+6H₂O，故答案为：2Zn²⁺+2SeO₃^2-+3N₂H₄=2ZnSe+3N₂↑+6H₂O；
（4）以N₂、H₂为原料，以HCl-NH₄Cl为电解质溶液构成新型燃料电池，正极发生还原反应，即氮气被还原生成NH₄⁺，电极反应式为N₂+6e^-+8H⁺=2NH₄⁺，故答案为：N₂+6e^-+8H⁺=2NH₄⁺．

点评：本题考查较为综合，涉及氧化还原反应、原电池等知识，本题难度中等，本题易错点为（3），注意判断反应物和生成物，用守恒的方法书写离子方程式．