Question

16．硝酸是一种重要的化工原料，工业上一般以氨气为原料来制备硝酸．请回答：
（1）氨气催化氧化的化学方程式为4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H₂O．
（2）氨气若在纯氧中燃烧，则发生反应为4NH₃+3O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2N₂+6H₂O，科学家利用此原理，设计成氨气-氧气燃料电池，则通入氨气的电极是负极（填“正极”或“负极”）；碱性条件下，该电极发生反应的电极反应式为4NH₃+12OH^--12e=2N₂+12H₂O．
（3）纳米级Cu₂O具有优良的催化性能，制取Cu₂O的方法有：
①加热条件下用液态肼（N₂H₄）还原新制Cu（OH）₂制备纳米级Cu₂O，同时放出N₂．该制法的化学方程式为4Cu（OH）₂+N₂H₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Cu₂O+N₂↑+6H₂O．
②用阴离子交换膜控制电解液中OH^-的浓度制备纳米Cu₂O，反应为2Cu+H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cu₂O+H₂↑，如图所示．该电解池的阳极反应式为2Cu-2e^-+2OH^-=Cu₂O+H₂O．

Answer 1

分析 （1）NH₃与O₂在催化剂、加热条件下发生反应生成NO和H₂O；
（2）根据燃料电池中，燃料做负极，氧气作正极，负极的电极反应=总反应-正极的电极反应；
（3）①根据“液态肼（N₂H₄）还原新制Cu（OH）₂来制备纳米级Cu₂O，同时放出N₂”来书写化学方程式；
②在电解池的阳极发生失电子的氧化反应．

解答 解：（1）NH₃与O₂在催化剂、加热条件下发生反应生成NO和H₂O：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H₂O，故答案为：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H₂O；
（2）燃料电池中，燃料做负极，则通入氨气的电极是负极，碱性条件下，总反应：4NH₃+3O₂═2N₂+6H₂O，正极的电极反应：3O₂↑+6H₂O+12e^-=12OH^-，负极的电极反应式为4NH₃+12OH^--12e=2N₂+12H₂O，故答案为：负极；4NH₃+12OH^--12e=2N₂+12H₂O；
（3）①根据题目信息：液态肼（N₂H₄）还原新制Cu（OH）₂来制备纳米级Cu₂O，同时放出N₂，得出化学方程式为：4Cu（OH）₂+N₂H₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Cu₂O+N₂↑+6H₂O，故答案为：4Cu（OH）₂+N₂H₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Cu₂O+N₂↑+6H₂O；
②在电解池中，当阳极是活泼电极时，该电机本身发生失电子得还原反应，在碱性环境下，金属铜失去电子的电极反应为2Cu-2e^-+2OH^-=Cu₂O+H₂O，故答案为：2Cu-2e^-+2OH^-=Cu₂O+H₂O．

点评 本题主要考查了热化学方程式的书写、电极反应的书写，难度不大，根据课本知识即可完成．