Question

16．运用化学反应原理研究物质的性质具有重要意义．请回答下列问题：
（1）氨气可以构成燃料电池，其电池反应原理为4NH₃+3O₂═2N₂+6H₂O．电解质为KOH溶液，则负极反应式为2NH₃+6OH^--6e^-═6H₂O+N₂．
（2）向BaCl₂溶液中通CO₂不会出现沉淀，因此某同学根据相同的理由认为向BaCl₂溶液中通入SO₂也不会出现沉淀，但在实验验证中发现了异常情况，将SO₂通入BaCl₂溶液中开始并无沉淀，放置一段时间出现了白色沉淀，则产生该沉淀的离子反应方程式为2Ba²⁺+2SO₂+O₂+2H₂O═2BaSO₄↓+4H⁺．
（3）有人认为Mg、Si的单质用导线连接后插入NaOH溶液中可以形成原电池，你认为是否可以，若可以，试写出负极的电极方程式（若认为不行可不写）：Si+6OH^--4e^-=SiO₃^2-+3H₂O．

Answer 1

分析 （1）氨气为碱性气体，易与酸反应，应用碱性电解质，正极上氧化剂得电子发生还原反应；
（2）亚硫酸不稳定，容易被氧气氧化为硫酸，据此回答；
（3）Mg、Si的单质用导线连接后插入NaOH溶液中，硅与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠、氢气，可以形成原电池．

解答 解：（1）氨是燃料电池的负极，在碱性条件下，氨气与氢氧根反应生成氮气和水，氨气中氮的化合价由-3价升高到0价，2mol氨气失去6mol电子，电极反应式为2NH₃+6OH^--6e^-═6H₂O+N₂，故答案为：2NH₃+6OH^--6e^-═6H₂O+N₂；
（2）将SO₂通入BaCl₂溶液中开始并无沉淀，放置一段时间后出现了白色沉淀，氧气将亚硫酸氧化成硫酸与氯化钡生成硫酸钡沉淀，所以离子方程式为：2Ba²⁺+2SO₂+O₂+2H₂O═2BaSO₄↓+4H⁺；
故答案为：2Ba²⁺+2SO₂+O₂+2H₂O═2BaSO₄↓+4H⁺；
（3）Mg、Si的单质用导线连接后插入NaOH溶液中，硅与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠、氢气，可以形成原电池，负极Si失去电子在碱性条件下生成硅酸根、水，负极电极方程式为：Si+6OH^--4e^-=SiO₃^2-+3H₂O，
故答案为：Si+6OH^--4e^-=SiO₃^2-+3H₂O．

点评 本题综合考查元素化合物知识以及原电池，为高频考点，侧重于学生的分析能力的考查，注意把握物质的性质以及原电池的工作原理，把握电极方程式的书写，难度不大．