Question

已知氮元素有許多化合價(jià)，其化合價(jià)有一3、0、+1、+2、+3、+4、+5
（1）下表是硝酸與某種金屬M(fèi)在某些條件下反應(yīng)所得還原產(chǎn)物的關(guān)系：

金屬鋅與某濃度的硝酸反應(yīng)時(shí)，無(wú)氣體產(chǎn)生，則此化學(xué)反應(yīng)中被還原的硝酸與參加反應(yīng)的硝酸物質(zhì)的量之比是____________。
（2）以氨作為燃料的固體氧化物（含有0^2－)燃料電池，具有全固態(tài)結(jié)構(gòu)、能量效率高、無(wú)污染等特點(diǎn)，另外氨氣含氫量高，不含碳，易液化，方便運(yùn)輸和貯存，是很好的氫源載體。其工作原理如圖所示，

①該電池工作時(shí)的總反應(yīng)為_(kāi)______________________
②固體氧化物作為電池工作的電解質(zhì)，O^2-移動(dòng)方向?yàn)開(kāi)_______(選填“由電極a向電極b”或“由電極b向電極a”)。
③該電池工作時(shí)，在接觸面上發(fā)生的電極反應(yīng)為_(kāi)_______。
（3）N₂O₅是一種新型硝化劑，其性質(zhì)和制備受到人們的關(guān)注。如圖所示裝置可用于制備N(xiāo)₂O₅,寫(xiě)出在電解池中生成N₂O₅的電極反應(yīng)式________________。

Answer 1

（1）1：10  4Zn+10HNO₃(稀)=4Zn(NO₃) ₂+NH₄NO₃+3H₂O。（2）4NH₃+3O₂=2N₂+6H₂O.由電極b向電極a(因?yàn)殛庪x子向原電池的負(fù)極移動(dòng)) 2NH₃+3O^2-+6e^-= N₂+3H₂O （3）N₂O₄+2HNO₃-2e^-=2N₂O₅+2H⁺。

試題分析：（1）金屬鋅與某濃度的硝酸反應(yīng)時(shí)，無(wú)氣體產(chǎn)生，說(shuō)明硝酸被還原產(chǎn)生的氨氣被硝酸吸收產(chǎn)生了硝酸銨。反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4Zn+10HNO₃(稀)=Zn(NO₃) ₂+NH₄NO₃+3H₂O此化學(xué)反應(yīng)中有10個(gè)HNO₃參加反應(yīng)，其中被還原的HNO₃是1個(gè)。所以被還原的硝酸與參加反應(yīng)的硝酸物質(zhì)的量之比是1：10.（2）①該電池工作時(shí)的總反應(yīng)為4NH₃+3O₂=2N₂+6H₂O。② 固體氧化物作為電池工作的電解質(zhì)，O^2-會(huì)向正電荷較多的負(fù)極方向移動(dòng)。即移動(dòng)方向?yàn)橛呻姌Ob向電極a。③該電池工作時(shí)，在接觸面上發(fā)生的電極反應(yīng)為2NH₃+3O^2-+6e^-= N₂+3H₂O 。（3）用電解法以N₂O₄和2HNO₃為原料，在電解池中生成N₂O₅的電極反應(yīng)式N₂O₄+2HNO₃-2e^-=2N₂O₅+2H⁺。