化學(xué)反應(yīng)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著重要的應(yīng)用。按要求回答下列問題：

(1)利用化學(xué)反應(yīng)可以制備許多物質(zhì)。

①實(shí)驗(yàn)室用銅制備NO的離子方程式為___________________。

②可用Al和Fe2O3制Fe，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________。

③海水提溴過程中，向濃縮的海水中通入氯氣，再用熱空氣吹出生成的溴，然后用碳酸鈉溶液吸收溴，溴歧化為Br－和BrO3－。這兩步反應(yīng)的離子方程式分別為__________、___________。

(2)化學(xué)反應(yīng)能為人類生產(chǎn)生活提供能源。

①由反應(yīng)CH4 +2O2CO2 +2H2O，可以設(shè)計(jì)出以NaOH溶液為電解質(zhì)溶液的燃料電池，該電池工作時負(fù)極的電極反應(yīng)式為：______________。

②2011年山東高考化學(xué)中曾提到鈉硫高能電池，右圖是該電池的結(jié)構(gòu)示意圖，該電池的工作溫度為320℃左右，電池反應(yīng)為2Na+xS＝Na2Sx。該電池負(fù)極為________(填化學(xué)式)，正極的電極反應(yīng)式為                 。用該電池作電源進(jìn)行粗銅精煉時，當(dāng)?shù)玫?4g精銅時，理論上該電池負(fù)極消耗的質(zhì)量為_____g。

 

【答案】

(1)①3Cu+8H++2NO3－＝3Cu2++2NO↑+4H2O

②2Al+Fe2O32Fe+Al2O3；(缺少條件減1分)

③2Br－+Cl2＝2Cl－+Br2，3Br2+3CO32－＝5Br－+BrO3－+3CO2↑

(2)①CH4+10OH－－8e－＝CO32－+7H2O；②Na，xS+2e－＝Sx2－，46

【解析】

試題分析：(1)①硝酸具有強(qiáng)氧化性，能和金屬銅發(fā)生氧化還原反應(yīng)，因此可用于稀硝酸與銅反應(yīng)制備NO，反應(yīng)的離子方程式為3Cu+8H++2NO3－＝3Cu2++2NO↑+4H2O。

②鋁是活潑的金屬，可以通過鋁熱反應(yīng)冶煉金屬，所以可用Al和Fe2O3制Fe，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Al+Fe2O32Fe+Al2O3。

③氯氣氧化性強(qiáng)于單質(zhì)溴的，所以氯氣能把溴離子氧化生成單質(zhì)溴，反應(yīng)的離子方程式為2Br－+Cl2＝2Cl－+Br2。單質(zhì)溴溶于水顯酸性，能和碳酸鈉溶液發(fā)生歧化反應(yīng)生成NaBr、NaBrO3和水，反應(yīng)的離子方程式為3Br2+3CO32－＝5Br－+BrO3－+3CO2↑。

（2）①原電池中負(fù)極失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)。正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，則根據(jù)反應(yīng)CH4 +2O2CO2 +2H2O可知，還原劑是甲烷，氧氣是氧化劑，所以如果設(shè)計(jì)成原電池，則氧氣在正極通入，甲烷在負(fù)極通入。由于電解質(zhì)溶液是氫氧化鈉溶液，所以負(fù)極電極反應(yīng)式為CH4+10OH－－8e－＝CO32－+7H2O。

②原電池中負(fù)極失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)。正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，則根據(jù)電池反應(yīng)為2Na+xS＝Na2Sx可知，鈉是還原劑，所以該電池負(fù)極為Na。正極是S得到電子，則正極電極反應(yīng)式為xS+2e－＝Sx2－。64g銅的物質(zhì)的量＝64g÷64g/mol＝1mol，根據(jù)電極反應(yīng)式Cu2＋＋2e－＝Cu可知，轉(zhuǎn)移2mol電子，所以根據(jù)電子守恒可知，負(fù)極消耗金屬鈉的物質(zhì)的量是2mol，質(zhì)量＝2mol×23g/mol＝46g。

考點(diǎn)：考查物質(zhì)的性質(zhì)、方程式的書寫；電化學(xué)原理的有關(guān)判斷、應(yīng)用與計(jì)算

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用．請回答下列問題：
在體積為2L的密閉容器中，進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng)：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H＜0，得到如下數(shù)據(jù)：
實(shí)驗(yàn)組 溫度/℃ 起始量/mol 2分鐘/mol 平衡常數(shù)
H2 N2 NH3
1 298 6 2 1.2 4.1×106
2 398 3 1 0.8 K1
請回答下列問題：
 ①反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為
k=
[c(NH3)]2
c(N2)[c(H2)]3
k=
[c(NH3)]2
c(N2)[c(H2)]3
；K1的相對大小，K1
＜
＜
4.1×106（填寫“＞”“=”或“＜”）；298℃時，反應(yīng)進(jìn)行到2分鐘，此時反應(yīng)
沒有
沒有
達(dá)到平衡（填“已經(jīng)”或“沒有”）．
②實(shí)驗(yàn)1中以υ（H2） 表示的反應(yīng)速率為
0.45mol/（L?min）
0.45mol/（L?min）
；
③下列各項(xiàng)能作為判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)的是
C
C
（填序號字母）；
A．容器內(nèi)N2、H2、NH3的物質(zhì)的量濃度之比為1：3：2   B．υ（N2）（正）=3υ（H2）（逆） C．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變   D．混合氣體的密度保持不變．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

（2013?德州模擬）氮是地球上含量豐富的一種元素，氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用．
（1）在一密閉容器中，進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng)：
N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H＜0，其化學(xué)平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系如下表：
T/K 298 398 498
K 4.1×106 K1 K2
①比較K1、K2的大�。篕1
＞
＞
K2填“＞”、“=”或“＜”）；
②若保持容器的容積不變，則該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是
cd
cd
（填序號）．
a．υ（N2）正=3υ（H2）逆
b．容器內(nèi)N2、H2、NH3的濃度之比為1：3：2
c．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
d．混合氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變
（2）298K時，1.00g N2H4（l）與足量的N2O4（l）完全反應(yīng)生成氮?dú)夂鸵簯B(tài)水，放出19.15kJ的熱量．寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式
2N2H4（l）+N2O4（l）=3N2（g）+4H2O（l）△H=-1225.6KJ/mol
2N2H4（l）+N2O4（l）=3N2（g）+4H2O（l）△H=-1225.6KJ/mol
；
（3）合成氨工業(yè)中，原料氣（N2、H2及少量CO、NH3的混合氣）在進(jìn)入合成塔前常用[Cu（NH3）2]Ac溶液來吸收原料氣中的CO，其反應(yīng)是：
[Cu（NH3）2]Ac+CO+NH3?[Cu(NH3)3]Ac?C
O
 
 
＜0
生產(chǎn)中必須除去原料氣中CO的原因是
防止催化劑中毒
防止催化劑中毒
；[Cu（NH3）2]Ac溶液吸收原料氣中CO的適宜條件應(yīng)是
低溫高壓
低溫高壓
．
（4）對反應(yīng)2NO2（g）?N2O4（g）△H＜0在溫度分別為T1、T2時，平衡體系中NO2的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)變化曲線如圖所示．下列說法正確的是
bd
bd
（填字母序號）．
a．A、C兩點(diǎn)的反應(yīng)速率：A＞C
b．A、C兩點(diǎn)NO2的轉(zhuǎn)化率：A＜C
c．B、C兩點(diǎn)的氣體的平均相對分子質(zhì)量：B＜C
d．由狀態(tài)B到狀態(tài)A，可以用加熱的方法．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

氮是地球上含量豐富的一種元素，氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用．請回答下列問題：

（1）如圖是N2和H2反應(yīng)生成2molNH3過程中能量變化示意圖，請計(jì)算每生成1molNH3放出熱量為
46.1kJ
46.1kJ
．
（2）工業(yè)合成氨氣需要的反應(yīng)條件非常高且產(chǎn)量低，而一些科學(xué)家采用高質(zhì)子導(dǎo)電性的SCY陶瓷（能傳遞HH+）實(shí)現(xiàn)氨的電化學(xué)合成，從而大大提高了氮?dú)夂蜌錃獾霓D(zhuǎn)化率．電化學(xué)合成氨過程的總反應(yīng)式為：N2+3H2
         通電         
.
(一定條件)
2NH3，則在電化學(xué)合成氨的過程中，陰極反應(yīng)式為
N2+6H++6e-=2NH3
N2+6H++6e-=2NH3
．
（3）在固定體積的密閉容器中，進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng)：N2（g）+3H2（g）2NH3（g），△H＜0，其化學(xué)平衡常數(shù)K與t的關(guān)系如下表：（已知K=
C(N2)?[C (H2) ]3
[C (NH3)]2
，C（N2）、C（H2）、C（NH3）分別為平衡濃度）
t/K 298 398 498 …
K/（mol?L-1）-2 4.1×106 K1 K2 …
請完成下列問題：
①試確定K1的相對大小，K1
＜
＜
4.1×106（填寫“＞”“=”或“＜”）
②下列各項(xiàng)能作為判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)的是
C
C
（填序號字母）．
A．容器內(nèi)N2、H2、NH3的濃度之比為1：3：2     B．2v（N2）（正）=v（H2）（逆）
C．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變                       D．混合氣體的密度保持不變
（4）①NH4Cl溶液呈酸性，這是由于NH4+水解的緣故．則NH4Cl溶于重水（D2O）生成一水合氨和水合氫離子的化學(xué)式是
NH3?HDO和D3O+
NH3?HDO和D3O+
．
②某氨水的pH=x，某鹽酸的pH=y，x+y=14，且x＞11，將上述氨水和鹽酸等體積混合后，所得溶液中各種離子的濃度由大到小的順序?yàn)?!--BA-->
B
B

A．C（Cl-）＞C（NH4+）＞C（H+）＞C（OH-）
B．C（NH4+）＞C（Cl-）＞C（OH-）＞C（H+）
C．C（Cl-）＞C（NH4+）＞C（OH-）＞C（H+）
D．C（NH4+）＞C（Cl-）＞C（H+）＞C（OH-）

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)化學(xué)反應(yīng)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著重要的應(yīng)用．按要求回答下列問題：
（1）利用化學(xué)反應(yīng)可以制備許多物質(zhì)．
①實(shí)驗(yàn)室用銅制備NO的離子方程式為
 
．
②可用Al和Fe2O3制Fe，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
 
．
③海水提溴過程中，向濃縮的海水中通入氯氣，再用熱空氣吹出生成的溴，然后用碳酸鈉溶液吸收溴，溴歧化為Br-和BrO3-．這兩步反應(yīng)的離子方程式分別為
 
、
 
．
（2）化學(xué)反應(yīng)能為人類生產(chǎn)生活提供能源．
①由反應(yīng)CH4+2O2
 點(diǎn)燃 
.
 
CO2+2H2O，可以設(shè)計(jì)出以NaOH溶液為電解質(zhì)溶液的燃料電池，該電池工作時負(fù)極的電極反應(yīng)式為：
 
．
②2011年山東高考化學(xué)中曾提到鈉硫高能電池，如圖是該電池的結(jié)構(gòu)示意圖，該電池的工作溫度為320℃左右，電池反應(yīng)為2Na+xS=Na2Sx．該電池負(fù)極為
 
（填化學(xué)式），正極的電極反應(yīng)式為
 
．用該電池作電源進(jìn)行粗銅精煉時，當(dāng)?shù)玫?4g精銅時，理論上該電池負(fù)極消耗的質(zhì)量為
 
g．

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