【題目】1N2H4又稱聯(lián)氨,是一種可燃性的液體,可用作火箭燃料。已知在101kPa時,32.0gN2H4在氧氣中完全燃燒生成氮氣和水,放出熱量624kJ25℃時),N2H4完全燃燒反應(yīng)的熱化學方程式是__________________。

2空氣燃料電池是一種堿性燃料電池,電解質(zhì)溶液是20%30%KOH溶液。肼空氣燃料電池放電時:負極的電極反應(yīng)式是_______________________________________

3CO做燃料電池電解CuSO4溶液、FeCl3FeCl2混合液的示意圖如圖1所示,其中A、BD均為石墨電極,C為銅電極.工作一段時間后,斷開K,此時A、B兩極上產(chǎn)生的氣體體積相同.

①寫出通入CO的電極反應(yīng)式____________________________________

②乙中B極產(chǎn)生的氣體在標準狀況下的體積為_____________

③丙裝置溶液中金屬陽離子的物質(zhì)的量與轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量變化關(guān)系如圖2所示,則圖中③線表示的是____________(填離子符號)的變化;反應(yīng)結(jié)束后,要使丙裝置中金屬陽離子恰好完全沉淀,需要_____________mL 8.0mol·L1 NaOH溶液。

【答案】 N2H4(1)+O2(g)===N2(g)+2H2O(l) H= -624.0kJ/mol N2H4+4OH4e=4H2O+N2 CO -2e - + 4OH - = CO32-+ 2H2O 2.24 L Cu 2+ 175

【解析】(1)32.0g N2H4的物質(zhì)的量==1mol,1mol肼完全燃燒生成液態(tài)水放出624kJ熱量,該熱化學反應(yīng)方程式為N2H4(1)+O2(g)=N2(g)+2H2O(1)H=-624kJ/mol,故答案為:N2H4(1)+O2(g)=N2(g)+2H2O(1)H=-624kJ/mol;

(2)-氧氣堿性燃料電池中,負極上燃料肼失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成水和氮氣,電極反應(yīng)式為N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2,故答案為:N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2;

(3)CO燃料電池是原電池反應(yīng),CO在負極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成碳酸根離子,電極反應(yīng)為:CO -2e - + 4OH - = CO32-+ 2H2O,故答案為:CO -2e - + 4OH - = CO32-+ 2H2O

②工作一段時間后,斷開K,此時A、B兩極上產(chǎn)生的氣體體積相同,分析電極反應(yīng),B為陰極,溶液中銅離子析出后,氫離子得到電子生成氫氣,設(shè)生成氣體物質(zhì)的量為xmol,溶液中銅離子物質(zhì)的量為0.1mol,電極反應(yīng)為:Cu2++2e-=Cu,0.1mol Cu2+放電轉(zhuǎn)移0.2mol電子,隨后發(fā)生2H++2e-=H2,生成xmol H2轉(zhuǎn)移2xmol電子;A電極為陽極,溶液中的氫氧根離子失電子生成氧氣,電極反應(yīng)為:4OH--4e-=2H2O+O2,生成xmol O2轉(zhuǎn)移4xmol電子;根據(jù)得失電子守恒得到0.2+2x=4x,解得x=0.1mol,乙中B極析出的氣體是氫氣,物質(zhì)的量為0.1mol,在標準狀況下的體積為2.24L,故答案為:2.24L;

③根據(jù)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量和金屬陽離子的物質(zhì)的量的變化,可知,銅離子從無增多,鐵離子物質(zhì)的量減小,亞鐵離子增加,故①為Fe3+②為Fe2+,③為Cu2+;由圖可知電子轉(zhuǎn)移為0.4mol,生成Cu2+物質(zhì)的量為0.2mol,陰極電極反應(yīng)Fe3++e-=Fe2+,反應(yīng)結(jié)束后,溶液中有Fe2+0.5mol,Cu2+0.2mol,所以需要加入NaOH溶液0.5×2+0.2×2=1.4mol,所以所需NaOH溶液的體積為=0.175L=175mL,故答案為:Cu2+;175。

練習冊系列答案
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【題目】下列敘述中,錯誤的是(
A.同溫同壓下,氣體的體積之比等于它們的物質(zhì)的量之比
B.同溫同壓下,氣體的體積之比等于它們的質(zhì)量之比
C.同溫同壓下,相同體積的氣體的質(zhì)量之比等于它們的相對分子質(zhì)量之比
D.同溫同壓下,氣體的密度之比等于它們的相對分子質(zhì)量之比

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A. 電極a為電池的正極

B. 電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)為:O2+2H2O+4e=" 4" OH

C. 電路中每流過4mol電子,電池內(nèi)部釋放632kJ熱能

D. 17gH2S參與反應(yīng),有1mol H+經(jīng)質(zhì)子膜進入正極區(qū)

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C. 電解、電離、原電池均需要通電

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實驗編號

室溫下,試管中所加試劑及其用量/mL

室溫下溶液顏色褪至無色所需時間/min

mol/L

H2C2O4溶液

H2O

0.05mol/L KMnO4溶液

3 mol/L稀硫酸

1

3.0

1.0

4.0

2.0

4.0

2

2.0

2.0

4.0

2.0

5.2

3

1.0

3.0

4.0

2.0

6.4

請回答:

(1)[實驗原理] _________________________________________(寫離子方程式)

(2)為完成實驗?zāi)康模?/span>H2C2O4溶液的物質(zhì)的量濃度不低于__________________

(3)根據(jù)上表中的實驗數(shù)據(jù),可以得到的結(jié)論是_______________________________

(4)利用實驗1中數(shù)據(jù)計算,用KMnO4的濃度變化表示的反應(yīng)速率為:v(KMnO4)=______

(5)該小組同學根據(jù)經(jīng)驗繪制了n(Mn2)隨時間變化趨勢的示意圖,如圖1所示,但有同學查閱已有的實驗資料發(fā)現(xiàn),該實驗過程中n(Mn2)隨時間變化的趨勢應(yīng)如圖2所示。該小組同學根據(jù)圖2所示信息提出了新的假設(shè)。并繼續(xù)進行實驗探究。

①該小組同學提出的假設(shè)是_________________________________________。

②請你幫助該小組同學完成實驗方案,并填寫表中空白。

實驗

編號

室溫下,試管中所加試劑及其用量/mL

再向試管中加入少量固體

室溫下溶液顏色褪至無色所需時間/min

_____mol/L H2C2O4溶液

H2O

0.05mol/L KMnO4溶液

3 mol/L稀硫酸

4

3.0

1.0

4.0

2.0

t

③若該小組同學提出的假設(shè)成立,應(yīng)觀察到的現(xiàn)象是__________________________________

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C. B點時,溶液中 c(M-)>c(Na+)>c(HM)

D. A、B、C三點所表示的溶液中水電離出來的c(H+)逐漸增大

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