Question

14．濕法煉鋅的冶煉過程可用如圖1簡略表示：

請回答下列問題：
（1）NH₃的空間構(gòu)型是三角錐形．氨氣易液化，液氨常做制冷劑，氨氣易液化的原因是氨分子之間能形成氫鍵．
（2）已知ZnO屬于兩性氧化物，寫出ZnO與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式：2NaOH+ZnO=Na₂ZnO₂+H₂O．
（3）上述電解過程中析出鋅的電極反應(yīng)式為[Zn（NH₃）₄]²⁺+2e^-=Zn+4NH₃↑．
（4）產(chǎn)生的SO₂可用Ba（NO₃）₂溶液吸收，部分產(chǎn)物可作為工業(yè)原料，其反應(yīng)的離子方程式為3SO₂+2H₂O+2NO₃^-+3Ba²⁺=3BaSO₄↓+2NO↑+4H⁺
（5）氨是最重要的化工產(chǎn)品之一．合成氨用的氫氣可以甲烷為原料制得：CH₄（g）+H₂O（g）═CO（g）+3H₂（g）．有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的能量變化如圖2所示，則CH₄（g）與H₂O（g）反應(yīng)生成CO（g）和H₂（g）的熱化學(xué)方程式為
CH₄（g）+H₂O（g）=CO（g）+3H₂（g）△H=+161.1kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 鋅精礦焙燒得到二氧化硫和ZnO，將ZnO加入NH₃-NH₄Cl溶液中，發(fā)生反應(yīng)得到[Zn（NH₃）₄]Cl₂，電解[Zn（NH₃）₄]Cl₂溶液得到Zn，
（1）NH₃分子中氮原子與氫原子形成三對共用電子對，另外還有一對孤電子對，據(jù)此判斷空間構(gòu)型，氨分子之間能形成氫鍵；
（2）ZnO屬于兩性氧化物，ZnO與NaOH溶液反應(yīng)生成Na₂ZnO₂；
（3）電解過程中析出鋅的電極上[Zn（NH₃）₄]²⁺ 得電子發(fā)生還原反應(yīng)；
（4）SO₂可用Ba（NO₃）₂溶液吸收，發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成一氧化氮和硫酸鋇，據(jù)此寫離子方程式；
（5）由圖2可知：CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-846.3KJ/mol  ①
                   CO₂（g）=CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）△H=+282KJ/mol  ②
                    H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（g）△H=-241.8KJ/mol ③
依據(jù)熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計算得到所需熱化學(xué)方程式；

解答 解：（1）NH₃分子中氮原子與氫原子形成三對共用電子對，另外還有一對孤電子對，所以NH₃的空間構(gòu)型是三角錐形，因為氨分子之間能形成氫鍵，所以氨氣易液化，
故答案為：三角錐形；氨分子之間能形成氫鍵；
（2）ZnO屬于兩性氧化物，ZnO與NaOH溶液反應(yīng)生成偏鋅酸鈉和水，反應(yīng)方程式為2NaOH+ZnO=Na₂ZnO₂+H₂O，
故答案為：2NaOH+ZnO=Na₂ZnO₂+H₂O；
（3）電解過程中析出鋅的電極上[Zn（NH₃）₄]²⁺ 得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為[Zn（NH₃）₄]²⁺+2e^-=Zn+4NH₃↑，
故答案為：[Zn（NH₃）₄]²⁺+2e^-=Zn+4NH₃↑；
（4）SO₂可用Ba（NO₃）₂溶液吸收，發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成一氧化氮和硫酸鋇，反應(yīng)的離子方程式為3SO₂+2H₂O+2NO₃^-+3Ba²⁺=3BaSO₄↓+2NO↑+4H⁺，
故答案為：3SO₂+2H₂O+2NO₃^-+3Ba²⁺=3BaSO₄↓+2NO↑+4H⁺；
（5）由圖2可知：CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-846.3KJ/mol  ①
                   CO₂（g）=CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）△H=+282KJ/mol  ②
                    H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（g）△H=-241.8KJ/mol ③
將①+②-③×3可得：CH₄（g）+H₂O（g）=CO（g）+3H₂（g）△H=（-846.3KJ/mol）+（+282KJ/mol  ）-（-241.8KJ/mol ）×3=+161.1 kJ•mol^-1，所以CH₄（g）與H₂O（g）反應(yīng)生成CO（g）和H₂（g）的熱化學(xué)方程式為CH₄（g）+H₂O（g）=CO（g）+3H₂（g）△H=+161.1 kJ•mol^-1，
故答案為：CH₄（g）+H₂O（g）=CO（g）+3H₂（g）△H=+161.1 kJ•mol^-1；

點評 本題考查了熱化學(xué)方程式書寫方法、化學(xué)方程式和電極方程式的書寫，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．