题目内容
I.肼(N2H4)又称联氨,常温时是一种可燃性的液体,可用作火箭燃料.
(1)已知在25℃101kPa时,16gN2H4在氧气中完全燃烧生成氮气,放出312kJ的热量,则N2H4完全燃烧的热化学方程式是 .
Ⅱ.如图所示,某研究性学习小组利用上述燃烧原理设计一个肼(N2H4)-─空气燃料电池(如图甲)并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理,其中乙装置中X为阳离子交换膜.根据要求回答相关问题:

(2)甲装置中正极的电极反应式为 .
(3)检验乙装置中石墨电极反应产物的方法是 .
(4)如果电解后丙装置精铜质量增加3.2g,则理论上甲装置中肼消耗质量为 g.
Ⅲ.对金属制品进行抗腐蚀处理,可延长其使用寿命.该研究性学习小组又以肼(N2H4)-空气燃料电池为电源对铝材表面进行如下处理:

(5)流程⑤中以铝材为阳极,在H2SO4 溶液中电解,最终可在铝材表面形成氧化膜,该电解的阳极电极反应式为 .
(6)取少量废电解液,加入NaHCO3溶液后产生气泡和白色沉淀,其反应的离子方程式是 .
(1)已知在25℃101kPa时,16gN2H4在氧气中完全燃烧生成氮气,放出312kJ的热量,则N2H4完全燃烧的热化学方程式是
Ⅱ.如图所示,某研究性学习小组利用上述燃烧原理设计一个肼(N2H4)-─空气燃料电池(如图甲)并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理,其中乙装置中X为阳离子交换膜.根据要求回答相关问题:
(2)甲装置中正极的电极反应式为
(3)检验乙装置中石墨电极反应产物的方法是
(4)如果电解后丙装置精铜质量增加3.2g,则理论上甲装置中肼消耗质量为
Ⅲ.对金属制品进行抗腐蚀处理,可延长其使用寿命.该研究性学习小组又以肼(N2H4)-空气燃料电池为电源对铝材表面进行如下处理:
(5)流程⑤中以铝材为阳极,在H2SO4 溶液中电解,最终可在铝材表面形成氧化膜,该电解的阳极电极反应式为
(6)取少量废电解液,加入NaHCO3溶液后产生气泡和白色沉淀,其反应的离子方程式是
考点:原电池和电解池的工作原理,热化学方程式,电解原理
专题:
分析:(1)依据热化学方程式书写方法,标注物质聚集状态和对应量的反应热些出热化学方程式;
(2)正极上氧化剂得电子发生还原反应;
(3)乙装置中石墨上是氯离子放电生成氯气,检验氯气的方法是用湿润的淀粉碘化钾试纸,观察是否变蓝;
(4)根据转移电子相等,列出关系式:N2H4~2Cu进行分析求解;
(5)阳极上铝失电子和水反应生成氧化铝;
(6)铝失电子生成铝离子进入溶液,铝离子和碳酸氢根离子发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀.
(2)正极上氧化剂得电子发生还原反应;
(3)乙装置中石墨上是氯离子放电生成氯气,检验氯气的方法是用湿润的淀粉碘化钾试纸,观察是否变蓝;
(4)根据转移电子相等,列出关系式:N2H4~2Cu进行分析求解;
(5)阳极上铝失电子和水反应生成氧化铝;
(6)铝失电子生成铝离子进入溶液,铝离子和碳酸氢根离子发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀.
解答:
解:(1)16.0g气态肼(N2H4)物质的量为0.5mol,在氧气中完全燃烧生成氮气和水,放出热量312kJ,1mol气态肼(N2H4)燃烧放热614KJ,反应的热化学方程式为:N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)△H=-624KJ/mol,故答案为:N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)△H=-624KJ/mol;
(2)正极上氧气得电子发生还原反应,电极反应式为:O2+4e-+2H2O=4OH-,故答案为:O2+4e-+2H2O=4OH-;
(3)乙装置中石墨上是氯离子放电生成氯气,检验氯气的方法是用湿润的淀粉碘化钾试纸,观察是否变蓝,故答案为:用湿润的淀粉碘化钾试纸靠近石墨电极,观察是否变蓝;
(4)根据关系式:N2H4~2Cu
32 128
m 3.2g
则m=
=0.8g,故答案为:0.8;
(5)阳极上铝失电子和水反应生成氧化铝和氢离子,电极反应式为2Al+3H2O-6e-=Al2O3+6H+;故答案为:2Al+3H2O-6e-=Al2O3+6H+;
(6)铝失电子生成铝离子进入溶液,铝离子和碳酸氢根离子发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀,离子方程式为Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑,
故答案为:Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑.
(2)正极上氧气得电子发生还原反应,电极反应式为:O2+4e-+2H2O=4OH-,故答案为:O2+4e-+2H2O=4OH-;
(3)乙装置中石墨上是氯离子放电生成氯气,检验氯气的方法是用湿润的淀粉碘化钾试纸,观察是否变蓝,故答案为:用湿润的淀粉碘化钾试纸靠近石墨电极,观察是否变蓝;
(4)根据关系式:N2H4~2Cu
32 128
m 3.2g
则m=
| 32×3.2g |
| 128 |
(5)阳极上铝失电子和水反应生成氧化铝和氢离子,电极反应式为2Al+3H2O-6e-=Al2O3+6H+;故答案为:2Al+3H2O-6e-=Al2O3+6H+;
(6)铝失电子生成铝离子进入溶液,铝离子和碳酸氢根离子发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀,离子方程式为Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑,
故答案为:Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑.
点评:本题考查热化学方程式的书写、原电池原理和离子反应方程式的书写,明确原电池正负极的判断方法及各个电极上发生的反应、离子方程式书写规则即可解答,题目难度不大.
练习册系列答案
相关题目
下列各组离子可以在溶液中大量共存的是( )
| A、Na+,Ag+,NO3-,Cl- |
| B、H+,K+,OH-,NO3- |
| C、Mg2+,Na+,OH-,SO42- |
| D、K+,Cu2+,Cl-,SO42- |
日常生活中的许多现象与化学反应有关.下列涉及的反应既是离子反应,又是氧化还原反应的是( )
| A、用石灰石中和酸性土壤 |
| B、用盐酸除铁锈 |
| C、用FeCl3溶液刻制铜材电路板 |
| D、铝锅表面生成致密的薄膜 |
下列溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是( )
| A、pH相等的CH3COONa溶液、C6H5ONa溶液、Na2CO3溶液、NaOH溶液:c(CH3COONa)>c(Na2CO3)>c(C6H5ONa )>c(NaOH) |
| B、c(NH4+)相等的(NH4)2SO4溶液、(NH4)2CO3溶液和NH4Cl溶液:c[(NH4)2SO4]<c[(NH4)2 CO3]<c(NH4Cl)、 |
| C、NaHSO3和NaHCO3的中性混合溶液中(S和C均用R表示):c(Na+)=c(HRO3-)+2c(RO3 2-)+c(H2RO3) |
| D、常温下,将醋酸钠、盐酸两溶液混合呈中性的溶液中:c(Na+)>c(Cl-)=c(CH3COOH) |
下列反应的离子方程式错误的是( )
| A、磷酸与氢氧化钾溶液反应:H++OH-=H2O |
| B、澄清石灰水跟稀硝酸反应:H++OH-=H2O |
| C、醋酸铵和盐酸反应:CH3COO-+H+=CH3COOH |
| D、碳酸钙溶于硝酸中:CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑ |
有X、Y、Z、W、M五种短周期元素,其中X、Y、Z、W同周期,Z、M同主族;X+与M2-具有相同的电子层结构;离子半径:Z2->W-;Y的单质晶体熔点高、硬度大,是一种重要的半导体材料.下列说法中正确的是( )
| A、X、M两种元素只能形成X2M型化合物 |
| B、由于W、Z、M元素的氢化物的相对分子质量依次减小,所以其沸点依次降低 |
| C、元素X、Z、W的单质晶体中含相同类型的化学键 |
| D、元素W和M的某些单质可作为水处理中的消毒剂 |