Question

Ⅰ.高铁酸钾(K₂FeO₄)是极好的氧化剂，具有高效的消毒作用，为一种新型非氯高效消毒剂。其生产工艺流程如下：
 
请同答下列问题。
（1）写出向KOH溶液中通入足量Cl₂发生反应的离子方程式                  。
（2）在溶液I中加入KOH固体的目的是     (选填序号)。

A．为下一步反应提供碱性的环境

B．使KClO3转化为KClO

C．与溶液I中过量的Cl2继续反应，生成更多的KClO

D．KOH固体溶解会放出较多的热量，有利于提高反应速率和KClO的纯度

（3）从溶液Ⅱ中分离出K₂FeO₄后，还会有副产品KNO₃、KCl，则反应③中发生的离子反应方程式为                            。要制得69.3克K₂FeO₄，理论上消耗氧化剂的物质的量为      mol。
（4）高铁电池是一种新型二次电池，电解液为碱溶液，其反应式为：
3Zn(OH)₂+2Fe(OH)₃+4KOH3Zn+2K₂FeO₄+8H₂O，
放电时电池的负极反应式为                          。
Ⅱ.肼(N₂H₄)又称联氨，是一种可燃性的液体，用作火箭燃料。
（5）写出肼分子的电子式                  。
（6）肼能与N₂O₄反应：2N₂H₄(g)＋N₂O₄(g)=3N₂(g)＋4H₂O(g)  ΔH＝－1076.7 kJ/mol。
已知：N₂(g)＋2O₂(g)=N₂O₄(g)　ΔH＝＋8.7 kJ/mol， 写出肼与O₂反应生成N₂和H₂O(g)的热化学方程式                                                  。

Answer 1

I.（1）2OH^-+Cl₂=ClO^-+Cl^-+H₂O；（2）AC；
（3）2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O  0.525；
（4）Zn+2OH^--2e^-=Zn(OH)₂  [或 Zn+2OH^-=Zn(OH)₂+2e^- 或3Zn+6OH^---6e^-=3Zn(OH)₂]
II．（5）
（6）N₂H₄(g)＋O₂(g)=N₂(g)＋2H₂O(g)     ΔH＝－534.0 kJ/mol

试题分析：（1）KOH与Cl₂发生反应同NaOH与Cl₂发生反应产物为KCl和KClO。
（2）在溶液I中加入KOH固体一方面为下一步反应提供碱性的环境；另一方面与溶液I中过量的Cl₂继续反应，生成更多的KClO。故AC正确。
（3）反应③从溶液Ⅱ中分离出K₂FeO₄后，还会有副产品KNO₃、KCl，说明Fe³⁺—→FeO₄^2-、ClO^-—→Cl^-，即2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O；由3KClO~2K₂FeO₄，制得69.3克K₂FeO₄，理论上消耗n(KClO)为0.525mol。
（4）放电时活泼金属Zn是电池的负极，碱性环境，则反应式为Zn+2OH^--2e^-=Zn(OH)₂。
（5）写肼分子的电子式注意N-N是一对电子共用。
（6）根据要求写出化学反应N₂H₄(g)＋O₂(g)=N₂(g)＋2H₂O(g)，由盖斯定律可知，ΔH为已知两个反应的和的一半。