Question

氧化還原反應(yīng)在工業(yè)生產(chǎn)中有重要應(yīng)用
（1）由Ca₃（PO₄）₂和焦炭在一定條件下反應(yīng)可獲得白磷（P₄），相關(guān)熱化學(xué)方程式如下：
2Ca₃（PO₄）₂（s）+10C（s）═6CaO（s）+P₄（s）+10CO（g）
△H₁=+3417kJ?mol^-1
若制備白磷所需能量都由乙醇燃燒提供，且每制得19.84g白磷，需要18.4g乙醇，則乙醇的燃燒熱
△H=

 

kJ?mol^-1
（2）電化學(xué)降解法可用于治理水中硝酸鹽的污染，原理如圖所示，

①a為直流電源的

 

（填“正極”或“負(fù)極”），陰極的電極反應(yīng)式為

 

②若電解過(guò)程中轉(zhuǎn)移了1mol電子，則質(zhì)子交換膜兩側(cè)電解液的質(zhì)量變化差（△m_左-△m_右）為

 

g．

Answer 1

考點(diǎn)：電解原理,有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算

專(zhuān)題：

分析：（1）根據(jù)制備白磷的熱化學(xué)方程式計(jì)算制得19.84g白磷需要吸收的熱量，再結(jié)合燃燒熱的定義1mol燃料完全燃燒生成穩(wěn)定化合物來(lái)分析；
（2）①由圖示知在Ag-Pt電極上NO₃^-發(fā)生還原反應(yīng)，因此Ag-Pt電極為陰極，則b為負(fù)極，a為電源正極；
陰極反應(yīng)是NO₃^-得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成N₂，利用電荷守恒與原子守恒知有氫離子參與反應(yīng)且有水生成；
②轉(zhuǎn)移1mol電子時(shí)，陽(yáng)極（陽(yáng)極反應(yīng)為H₂O失電子氧化為O₂和H⁺）消耗0.5mol水，產(chǎn)生1molH⁺進(jìn)入陰極室，陽(yáng)極室質(zhì)量減少9g；陰極室中放出0.1molN₂（2.8g），同時(shí)有1molH⁺（1g）進(jìn)入陰極室．

解答： 解：（1）由2Ca₃（PO₄）₂（s）+10C（s）═6CaO（s）+P₄（s）+10CO（g）△H₁=+3417kJ?mol^-1
則制得19.84g白磷需要吸收的熱量為：

19.84

124

×3417KJ=546.72KJ，所以18.4g乙醇燃燒放出也是546.72KJ的熱量，則乙醇的燃燒熱
為：

546.72

18.4 46

=1366.8KJ/mol，故答案為：-1366.8；
（2）①由圖示知在Ag-Pt電極上NO₃^-發(fā)生還原反應(yīng)，因此Ag-Pt電極為陰極，則b為負(fù)極，a為電源正極，在陰極反應(yīng)是NO₃^-得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成N₂，利用電荷守恒與原子守恒知有H₂O參與反應(yīng)且有水生成，所以陰極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為：2NO₃^-+12H⁺+10e^-=N₂+6H₂O，故答案為：正極；2NO₃^-+12H⁺+10e^-=N₂+6H₂O；
②轉(zhuǎn)移1mol電子時(shí)，陽(yáng)極（陽(yáng)極反應(yīng)為H₂O失電子氧化為O₂和H⁺）消耗0.5mol水，產(chǎn)生1molH⁺進(jìn)入陰極室，陽(yáng)極室質(zhì)量減少9g；陰極室中放出0.1molN₂（2.8g），同時(shí)有1molH⁺（1g）進(jìn)入陰極室，因此陰極室質(zhì)量減少1.8g，故膜兩側(cè)電解液的質(zhì)量變化差（△m左-△m右）=9g-1.8g=7.2g，
故答案為：7.2．

點(diǎn)評(píng)：本題考查熱化學(xué)方程式的計(jì)算以及電解原理、電極反應(yīng)式書(shū)寫(xiě)、電解計(jì)算等知識(shí)點(diǎn)，（2）②要注意該題中陰極室有氫離子進(jìn)入，易漏掉，為易錯(cuò)點(diǎn)．