3、(1)肼(N2H4)又称联氨,在常温下是一种可燃性的液体,可用作火箭燃料。已知在101kPa时,32.0gN2H4在氧气中完全燃烧生成氮气和H2O,放出热量624kJ(25℃时),N2H4完全燃烧的热化学方程式是:N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) △H=-624kJ·mol-1。
(2)肼-空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%-30%的KOH溶液。肼-空气燃料电池放电时:
正极的电极反应式是:O2+2H2O+4e-=4OH-;
负极的电极反应式是:N2H4+4OH――4e-=4H2O+N2↑。
(3)如图是一个电解过程示意图。
1锌片上发生的电极反应式是:Cu2++2e-=Cu。
2假设使用肼-空气燃料电池作为本过程中的电源,铜片质量变化为128g,则肼-空气燃料电池理论上消耗标准状况下的空气112L(假设空气中氧气体积分数为20%)。
(4)传统制备肼的方法是以NaClO氧化NH3制得肼的稀溶液,该反应的离子方程式是:ClO-+2NH3=Cl-+N2H4+H2O。
[高考模拟]4、(2007山东高考)铁及铁的化合物应用广泛,如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。
(1)写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+。
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(2)若将(1)中的反应设计成原电池,请画出原电池的装置图,标出正、负极,并写出电极反应式。
正极反应:Fe3++e-=Fe2+(或2Fe3++2e-=2Fe2+);
负极反应:Cu-2e-=Cu2+。
(3)腐蚀铜板后的混合溶液中,若Cu2+、Fe3+和Fe2+的浓度均为0.10mol·L-1,请参照下表给出的数据和药品,简述除去CuCl2溶液中Fe3+和Fe2+的实验步骤:①通入足量氯气将Fe2+氧化成Fe3+;②加入CuO调节溶液的pH至3.2-4.7;③过滤(除去Fe(OH)3)。
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氢氧化物开始沉淀时的pH |
氢氧化物沉淀完全时的pH |
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Fe3+ Fe2+ Cu2+ |
1.9 7.0 4.7 |
3.2 9.0 6.7 |
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提供的药品:Cl2 浓H2SO4 NaOH溶液 CuO Cu |
(4)某科研人员发现劣质不锈钢在酸中腐蚀缓慢,但在某些盐溶液中腐蚀现象明显。请从上表提供的药品中选择两种(水可任选),设计最佳实验,验证劣质不锈钢腐蚀。
有关反应的化学方程式:CuO+H2SO4=CuSO4+H2O、CuSO4+Fe=FeSO4+Cu;
劣质不锈钢腐蚀的实验现象:不锈钢表面有紫红色物质生成。
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酸性 |
碱性 |
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负极反应式 |
H2-2e-=2H+ |
H2+2OH――2e-=2H2O |
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正极反应式 |
O2+4H++4e-=2H2O |
O2+2H2O+4e-=4OH- |
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电池反应式 |
2H2+O2=2H2O |
[基础训练]1、工业上利用氢气在氯气中燃烧,所得产物溶于水的方法制得盐酸,流程复杂且造成能量浪费。有人设想利用原电池原理直接制备盐酸的同时,获取电能,假设这种想法可行,下列说法肯定错误的是( C )
A、两极材料都用石墨,用稀盐酸做电解质溶液
B、通入氢气的电极为原电池的负极
C、电解质溶液中的阴离子向通氯气的电极移动
D、通氯气的电极反应为Cl2+2e-=2Cl-
2、将两个铂电极用导线相连放置在KOH溶液中,然后分别向两极通入CH4和O2,即可产生电流,称为燃料电池,下列叙述正确的是( B )
1通入CH4的电极为正极;2正极的电极反应是O2+2H2O+4e-=4OH-;3通入CH4的电极反应式是CH4+2O2+4e-=CO2+2H2O;4负极的电极反应式是CH4+10OH――8e-=CO32-+7H2O;5放电时溶液中的阳离子向负极移动;6放电时溶液中的阴离子向负极移动。
A、135 B、246 C、456 D、123