Question

1．2015年8月12日晚11時20分左右，天津港國際物流中心區(qū)域內(nèi)瑞海公司所屬危險品倉庫發(fā)生的爆炸，造成了嚴(yán)重的人員傷亡，據(jù)瑞海國際官網(wǎng)信息，該公司倉儲含以下種類物質(zhì)：壓縮氣體天然氣、易燃液體甲醇、乙酸乙酯、遇濕易燃物品電石、氰化鈉、腐蝕品硫化堿等．
（1）由于CaC₂、金屬鈉、金屬鉀以及固體NaH等物質(zhì)能夠跟水反應(yīng)給災(zāi)后救援工作帶來了很多困難．如果在實驗室，你處理金屬鈉著火的方法是c（填序號）；
A．泡沫滅火器         B．消防車噴水        C．沙土
其中固體NaH與水反應(yīng)的方程式為NaH+H₂O=NaOH+H₂↑．
（2）硫化堿其實就是我們常見的硫化鈉，觸及皮膚和毛發(fā)時會造成灼傷．
①其水溶液呈強(qiáng)堿性，故俗稱硫化堿． 
②其水溶液在空氣中會緩慢地氧化成Na₂S₂O₃，該反應(yīng)中還原劑與氧化劑物質(zhì)的量之比為1：1．
（3）以上易燃液體甲醇是一種可再生能源，具有開發(fā)和應(yīng)用的廣闊前景，如：

①2009年10月，中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所在甲醇燃料電池技術(shù)方面獲得新突破，組裝出了自呼吸電池及主動式電堆．甲醇燃料電池的工作原理如圖1所示．
該電池正極的電極反應(yīng)式為O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O；負(fù)極的電極反應(yīng)式CH₃OH-6e^-+H₂O=CO₂+6H⁺；工作一段時間后，當(dāng)6.4g甲醇完全反應(yīng)生成CO₂時，有1.2N_A個電子發(fā)生轉(zhuǎn)移．
②以上述電池做電源，用圖2所示裝置模擬氯堿工業(yè)，若只有鋁棒和碳棒兩個電極，則與電源負(fù)極相連的是鋁棒 （填鋁棒或碳棒）；試寫出電解該溶液總反應(yīng)化學(xué)方程式：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$H₂+Cl₂+2NaOH．

Answer 1

分析 （1）金屬鈉可以和水以及空氣中的成分：氧氣、氮氣、二氧化碳之間反應(yīng)，據(jù)此回答；氫化鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣；
（2）含元素化合價降低的物質(zhì)為氧化劑，含元素化合價升高的物質(zhì)為還原劑；
（3）①由氫離子移動方向知，右側(cè)電極為正極，正極通入氧氣，即c口通入的物質(zhì)為氧氣，氧氣獲得電子與氫離子結(jié)合生成水，左側(cè)電極為負(fù)極，負(fù)極上通入燃料甲醇，甲醇失去電子，生成二氧化碳與氫離子；
根據(jù)n=$\frac{m}{M}$計算甲醇物質(zhì)的量，再根據(jù)碳元素化合價變化計算轉(zhuǎn)移電子；
②模擬氯堿工業(yè)，若只有鋁棒和碳棒兩個電極，鋁棒作陰極、碳棒作陽極，電解氯化鈉溶液生成氫氧化鈉、氫氣與氯氣．

解答 解：（1）金屬鈉可以和水以及空氣中的成分：氧氣、氮氣、二氧化碳之間反應(yīng)，件數(shù)鈉著火，可以用沙土撲滅，故選C；
氫化鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣，化學(xué)方程式：NaH+H₂O=NaOH+H₂↑；
故答案為：c； NaH+H₂O=NaOH+H₂↑；
（2）反應(yīng)2Na₂S+2O₂+H₂O=Na₂S₂O₃+2NaOH中O₂中O化合價降低，所以其為氧化劑，Na₂S中S元素的化合價升高，為還原劑，根據(jù)得失電子守恒，該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1：1，
故答案為：1：1；
（3））①由氫離子移動方向知，右側(cè)電極為正極，正極通入氧氣，即c口通入的物質(zhì)為氧氣，正極電極反應(yīng)式為：O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O，左側(cè)電極為負(fù)極，負(fù)極上通入燃料甲醇，負(fù)極電極反應(yīng)式為：CH₃OH+H₂O-6e^-═CO₂+6H⁺；
當(dāng)6.4g甲醇完全反應(yīng)生成CO₂時，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量=$\frac{6.4g}{32g/mol}$×6=1.2mol，則轉(zhuǎn)移電子個數(shù)為：1.2N_A，
故答案為：O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O；CH₃OH+H₂O-6e^-═CO₂+6H⁺；1.2N_A；
②模擬氯堿工業(yè)，若只有鋁棒和碳棒兩個電極，鋁棒作陰極，連接電源的負(fù)極，碳棒作陽極，連接電源正極，電解總反應(yīng)式為2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，
故答案為：鋁棒；2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑．

點評 本題為綜合題，考查鈉及其化合物性質(zhì)、氧化還原反應(yīng)計算、電化學(xué)，熟悉鈉、氫化鈉性質(zhì)，明確氧化還原反應(yīng)規(guī)律、原電池工作原理是解題關(guān)鍵，側(cè)重對基礎(chǔ)知識的綜合應(yīng)用，題目難度中等．