【題目】Ⅰ.肼(N2H4)又稱聯(lián)氨,常溫時是一種可燃性液體,可用作火箭燃料。

(1)已知在25℃、101kPa時,16g N2H4在氧氣中完全燃燒生成氮氣,放出312kJ的熱量,則N2H4完全燃燒的熱化學(xué)方程式是__________________________________。

II.如下圖所示,某研究性學(xué)習(xí)小組利用上述燃燒原理設(shè)計一個肼(N2H4)─空氣燃料電池(如圖甲)并探究某些工業(yè)原理,其中乙裝置中X為陽離子交換膜(即只允許陽離子通過)

根據(jù)要求回答相關(guān)問題:

(2)甲裝置中通入________氣體的一極為正極,其電極反應(yīng)式為:________________

(3)乙裝置中石墨電極為_________極,其電極反應(yīng)式為_______________;可以用__________________檢驗該反應(yīng)產(chǎn)物,電解一段時間后,乙池中的溶液呈_______性。

(4)圖中用丙裝置模擬工業(yè)中的_________________原理,如果電解后丙裝置精銅質(zhì)量增加3.2g,則理論上甲裝置中肼消耗質(zhì)量為___________g。

(5)如果將丙中的粗銅電極換為Pt電極,則丙中總化學(xué)方程式為___________________________。

【答案】N2H4(l )+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) H=-624kJ/mol 空氣 O2+4e-+2H2O=4OH- 2Cl--2e-=Cl2 濕潤的碘化鉀淀粉試紙 粗銅的精煉 0.8 2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4

【解析】

(1)依據(jù)熱化學(xué)方程式書寫方法,標(biāo)注物質(zhì)聚集狀態(tài)和對應(yīng)量的反應(yīng)熱寫出熱化學(xué)方程式;

(2)正極上氧化劑得電子發(fā)生還原反應(yīng);

(3)乙裝置中石墨電極與電源正極連接,為陽極,陽極上是氯離子放電生成氯氣,檢驗氯氣的方法是用濕潤的淀粉碘化鉀試紙,觀察是否變藍(lán),根據(jù)電解總反應(yīng)方程式,判斷溶液的酸堿性;

(4)根據(jù)同一閉合回路中轉(zhuǎn)移電子相等,列出關(guān)系式:N2H42Cu進(jìn)行分析求解;

(5)Pt電極為惰性電極,用惰性電極電解CuSO4溶液,根據(jù)離子放電的先后順序確定溶液的總反應(yīng)方程式。

(1)16.0g氣態(tài)肼(N2H4)物質(zhì)的量為n(N2H4)=16g÷32g/mol=0.5mol,在氧氣中完全燃燒生成氮氣和水,放出熱量312kJ,1mol氣態(tài)肼(N2H4)燃燒放熱624kJ,反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:N2H4(l )+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) H=-624kJ/mol

(2)甲裝置中通入空氣的電極為正極,正極上空氣中的氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為:O2+4e-+2H2O=4OH-

(3)根據(jù)裝置圖可知:乙裝置中石墨電極連接甲裝置的正極,作陽極,在陽極上是氯離子放電生成氯氣,電極反應(yīng)式為:2Cl--2e-=Cl2;檢驗氯氣的方法是用濕潤的淀粉碘化鉀試紙,若觀察到濕潤的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán),就證明有氯氣產(chǎn)生;陽極為惰性電極,電解飽和食鹽水的總反應(yīng)方程式為:2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH,可見電解一段時間后,乙池中的溶液呈堿性;

(4)丙裝置中粗銅連接電源的正極,作陽極,精銅連接電源的負(fù)極,作陰極,電解質(zhì)為硫酸銅溶液,因此圖中用丙裝置模擬工業(yè)中的銅的精煉原理;由于在同一閉合回路中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等,所以根據(jù)關(guān)系式:N2H42Cu,n(Cu)=3.2g÷64g/mol=0.05mol,所以n(N2H4)=n(Cu)=×0.05mol=0.025mol,則m(N2H4)= 0.025mol×32g/mol=0.8g。

(5)如果將丙中的粗銅電極換為Pt電極,由于Pt電極為惰性電極,因此陽極上是溶液中的OH-失去電子,變?yōu)?/span>O2,陰極上,溶液中的Cu2+獲得電子變?yōu)?/span>Cu單質(zhì),所以丙中總化學(xué)方程式為2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4。

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:

【題目】為保護(hù)地下鋼管不受腐蝕,可使它與( )

直流電源負(fù)極相連 銅板相連

鋅板相連 直流電源正極相連

A.①②B.③④C.①③D.②④

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】取一定質(zhì)量的Cu、Cu2O、CuO的固體混合物,將其分成兩等份。其中一份通入足量的氫氣充分反應(yīng)后固體質(zhì)量為25.6g,另一份加入500mL稀硝酸中固體恰好完全溶解并產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下的NO氣體4.48L。已知Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O。則稀硝酸的濃度為

A. 4mo1·L-1 B. 2mo1·L-1 C. 1.6mo1·L-1 D. 0.8mo1·L-1

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】《中國詩詞大會》不僅弘揚了中華傳統(tǒng)文化,還蘊含著許多化學(xué)知識。下列詩句的有關(guān)說法錯誤的是

A. 王安石詩句“雷蟠電掣云滔滔,夜半載雨輸亭皋”。雷雨天實現(xiàn)了大氣中氮的固定

B. 于謙詩句“鑿開混沌得烏金,藏蓄陽和意最深”。“ 烏金”指的是石油

C. 趙孟頫詩句“紛紛燦爛如星隕,霍霍喧逐似火攻”。燦爛的煙花與某些金屬元素的焰色反應(yīng)有關(guān)

D. 劉禹錫詩句“千淘萬漉雖辛苦,吹盡黃沙始到金”。金性質(zhì)穩(wěn)定,存在游離態(tài),可用物理方法獲得

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某小組為研究電化學(xué)原理,設(shè)計如圖裝置,下列敘述不正確的是

A. a和b不連接時,鐵片上會有金屬銅析出

B. a和b用導(dǎo)線連接時,鐵片上發(fā)生的反應(yīng)為: Fe2e===Fe2+

C. a和b用導(dǎo)線連接時,電子從Cu片流向鐵片

D. a和b用導(dǎo)線連接時,Cu2+向銅電極移動

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】I.某溫度時,在一個10L恒容容器中,X、Y、Z均為氣體,三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖所示。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)填空:

(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________。

(2)反應(yīng)開始至2min,以氣體X表示的平均反應(yīng)速率為________________。

(3)平衡時容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)與起始時比________________(填變大”,“變小相等下同),混合氣體的密度與起始時比________________。

(4)amolXbmolY的混合氣體發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)到某時刻各物質(zhì)的量恰好滿足:n(X)=n(Y)=2n(Z),則原混合氣體中a:b=____。

.在恒溫恒壓的密閉容器中,當(dāng)下列物理量不再發(fā)生交化時:①混合氣體的壓強(qiáng);②混合氣體的密度;③混合氣體的總物質(zhì)的量;④混合氣體的平均相對分子質(zhì)量;⑤各反應(yīng)物或生成物的反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比

(1)一定能證明2NO2(g)N2O4(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的是________(填序號,下同)。

(2)一定能證明NH2COONH4(s)CO2(g)+2NH3(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的是______。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】當(dāng)光束通過下列分散系時,能產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)的是

A.淀粉溶液B.稀硝酸

C.氨水D.氮氣和氧氣的混合物

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】反應(yīng)4A(g)+ 5B(g)== 4C(g)+ 6D(g)10L的密閉容器中進(jìn)行,半分鐘后,D的物質(zhì)的量增加了0.45mol,則此反應(yīng)的平均速率v(x)可表示為( )

A. v(A)=0.0010mol·L-1·s-1

B. v(B)=0.0010mol·L-1·s-1

C. v(C)=0.010mol·L-1·s-1

D. v(D)=0.045mol·L-1·s-1

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】AE是中學(xué)常見的5種化合物,A、B是氧化物,它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示。則下列說法正確的是(

A. XA反應(yīng)的化學(xué)方程式是:Al2O3 + 2Fe Fe2O3 + 2Al

B. 檢驗D溶液中的金屬陽離子的反應(yīng):Fe3++3SCN= Fe(SCN)3

C. 單質(zhì)Y在一定條件下能與水發(fā)生置換反應(yīng)

D. 由于化合物BC均既能與酸反應(yīng),又能與堿反應(yīng),所以均是兩性化合物

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