Question

6．氧化還原反應(yīng)中除了原子守恒（質(zhì)量守恒）外，氧化劑得電子總數(shù)和還原劑失電子總數(shù)相等，在一定條件下，RO₃^n-和I^-發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：RO₃^n-+6I^-+6H⁺═R^-+3I₂+3H₂O（R為主族元素）則：
（1）RO₃^n-中R的化合價(jià)為+5價(jià)，在周期表的第ⅤⅡA族．
（2）關(guān)于物質(zhì)①K₂0；②CO₂；③NH₄Cl；④H₂O₂；⑤Na₂O₂；⑥NaOH，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：僅含極性鍵和非極性鍵的化合物是④；含有非極性鍵的離子化合物是⑤．
（3）利用甲醇（CH₃OH）、氧氣組成燃料電池，電解質(zhì)溶液為堿性，電池工作時(shí)，其負(fù)極方程式（寫(xiě)離子方程式）為CH₃OH+8OH^--6e^-=CO₃^2-+6H₂O；
（4）一種基于酸性燃料電池原理設(shè)計(jì)的酒精檢測(cè)儀，負(fù)極上的反應(yīng)為CH₃CH₂OH+H₂O→CH₃COOH+4H⁺+4e^-，電池反應(yīng)的總方程式為：CH₃CH₂OH+O₂=CH₃COOH+H₂O．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)離子方程式遵循電荷守恒判斷RO₃^n-離子所帶電荷，判斷化合價(jià)；根據(jù)生成R^-離子可知R得1個(gè)電子后達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，最外層電子數(shù)等于族序數(shù)；
（2）由不同非金屬元素形成的化學(xué)鍵為極性鍵；由同種非金屬元素形成的化學(xué)鍵為非極性鍵；離子化合物中一定含有離子鍵、可能含有共價(jià)鍵，共價(jià)化合物中只含共價(jià)鍵；
（3）堿性條件下，負(fù)極上甲醇失電子生成碳酸根離子；
（4）酸性燃料電池中氧氣在正極得電子生成水，根據(jù)正極和負(fù)極的電極反應(yīng)式書(shū)寫(xiě)總反應(yīng)．

解答 解：（1）根據(jù)離子方程式遵循電荷守恒可知：（-n）+（-6）+6=-1，可知n=1，根據(jù)RO₃^n-離子化合價(jià)代數(shù)和關(guān)系：（x-2×3）=-1（設(shè)R的化合價(jià)為x），可知x=+5，RO₃^n-中R元素的化合價(jià)不一定為最高正價(jià)，應(yīng)根據(jù)反應(yīng)物中R^-離子的化合價(jià)進(jìn)行判斷，根據(jù)生成R^-離子可知R得1個(gè)電子后達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，應(yīng)為第ⅤⅡA族元素，最外層電子數(shù)為7，故答案為：+5；第ⅤⅡA；
（2）①K₂O中含有離子鍵，是離子化合物；
②CO₂ 只含有極性共價(jià)鍵，是共價(jià)化合物；
③NH₄Cl中含有離子鍵和極性共價(jià)鍵，是離子化合物；
④H₂O₂含有極性共價(jià)鍵和非極性共價(jià)鍵，是共價(jià)化合物；
⑤Na₂O₂含有離子鍵和非極性共價(jià)鍵，是離子化合物；
⑥NaOH含有離子鍵和極性共價(jià)鍵，是離子化合物；
故答案為：④；⑤；
（3）堿性條件下，負(fù)極上甲醇失電子生成碳酸根離子，則其電極反應(yīng)式為：CH₃OH+8OH^--6e^-=CO₃^2-+6H₂O，故答案為：CH₃OH+8OH^--6e^-=CO₃^2-+6H₂O；
（4）酸性燃料電池中氧氣在正極得電子生成水，其電極反應(yīng)式為：O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O，正極的電極反應(yīng)式與和負(fù)極的電極反應(yīng)式相加即是總反應(yīng)，所以電池反應(yīng)的總方程式為：CH₃CH₂OH+O₂=CH₃COOH+H₂O，故答案為：CH₃CH₂OH+O₂=CH₃COOH+H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查氧化還原反應(yīng)、化學(xué)鍵、原電池的工作原理，題目難度中等，注意把握電極方程式的書(shū)寫(xiě)，特別是電解質(zhì)溶液的酸堿性．