题目内容
化学反应在工农业生产中有着重要的应用。按要求回答下列问题：
(1)利用化学反应可以制备许多物质。
①实验室用铜制备NO的离子方程式为___________________。
②可用Al和Fe2O3制Fe，该反应的化学方程式为___________________。
③海水提溴过程中，向浓缩的海水中通入氯气，再用热空气吹出生成的溴，然后用碳酸钠溶液吸收溴，溴歧化为Br－和BrO3－。这两步反应的离子方程式分别为__________、___________。
(2)化学反应能为人类生产生活提供能源。
①由反应CH4 +2O2
CO2 +2H2O，可以设计出以NaOH溶液为电解质溶液的燃料电池，该电池工作时负极的电极反应式为：______________。
②2011年山东高考化学中曾提到钠硫高能电池，右图是该电池的结构示意图，该电池的工作温度为320℃左右，电池反应为2Na+xS＝Na2Sx。该电池负极为________(填化学式)，正极的电极反应式为 。用该电池作电源进行粗铜精炼时，当得到64g精铜时，理论上该电池负极消耗的质量为_____g。
(1)利用化学反应可以制备许多物质。
①实验室用铜制备NO的离子方程式为___________________。
②可用Al和Fe2O3制Fe，该反应的化学方程式为___________________。
③海水提溴过程中，向浓缩的海水中通入氯气，再用热空气吹出生成的溴，然后用碳酸钠溶液吸收溴，溴歧化为Br－和BrO3－。这两步反应的离子方程式分别为__________、___________。
(2)化学反应能为人类生产生活提供能源。
①由反应CH4 +2O2
CO2 +2H2O，可以设计出以NaOH溶液为电解质溶液的燃料电池，该电池工作时负极的电极反应式为：______________。②2011年山东高考化学中曾提到钠硫高能电池，右图是该电池的结构示意图，该电池的工作温度为320℃左右，电池反应为2Na+xS＝Na2Sx。该电池负极为________(填化学式)，正极的电极反应式为 。用该电池作电源进行粗铜精炼时，当得到64g精铜时，理论上该电池负极消耗的质量为_____g。
(1)①3Cu+8H++2NO3－＝3Cu2++2NO↑+4H2O
②2Al+Fe2O3
2Fe+Al2O3；(缺少条件减1分)
③2Br－+Cl2＝2Cl－+Br2，3Br2+3CO32－＝5Br－+BrO3－+3CO2↑
(2)①CH4+10OH－－8e－＝CO32－+7H2O；②Na，xS+2e－＝Sx2－，46
②2Al+Fe2O3
2Fe+Al2O3；(缺少条件减1分)③2Br－+Cl2＝2Cl－+Br2，3Br2+3CO32－＝5Br－+BrO3－+3CO2↑
(2)①CH4+10OH－－8e－＝CO32－+7H2O；②Na，xS+2e－＝Sx2－，46
试题分析：(1)①硝酸具有强氧化性，能和金属铜发生氧化还原反应，因此可用于稀硝酸与铜反应制备NO，反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO3－＝3Cu2++2NO↑+4H2O。
②铝是活泼的金属，可以通过铝热反应冶炼金属，所以可用Al和Fe2O3制Fe，该反应的化学方程式为2Al+Fe2O3
2Fe+Al2O3。③氯气氧化性强于单质溴的，所以氯气能把溴离子氧化生成单质溴，反应的离子方程式为2Br－+Cl2＝2Cl－+Br2。单质溴溶于水显酸性，能和碳酸钠溶液发生歧化反应生成NaBr、NaBrO3和水，反应的离子方程式为3Br2+3CO32－＝5Br－+BrO3－+3CO2↑。
（2）①原电池中负极失去电子，发生氧化反应。正极得到电子发生还原反应，则根据反应CH4 +2O2
CO2 +2H2O可知，还原剂是甲烷，氧气是氧化剂，所以如果设计成原电池，则氧气在正极通入，甲烷在负极通入。由于电解质溶液是氢氧化钠溶液，所以负极电极反应式为CH4+10OH－－8e－＝CO32－+7H2O。②原电池中负极失去电子，发生氧化反应。正极得到电子发生还原反应，则根据电池反应为2Na+xS＝Na2Sx可知，钠是还原剂，所以该电池负极为Na。正极是S得到电子，则正极电极反应式为xS+2e－＝Sx2－。64g铜的物质的量＝64g÷64g/mol＝1mol，根据电极反应式Cu2＋＋2e－＝Cu可知，转移2mol电子，所以根据电子守恒可知，负极消耗金属钠的物质的量是2mol，质量＝2mol×23g/mol＝46g。
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