Question

化學(xué)反應(yīng)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著重要的應(yīng)用．按要求回答下列問(wèn)題：
（1）利用化學(xué)反應(yīng)可以制備許多物質(zhì)．
①實(shí)驗(yàn)室用銅制備NO的離子方程式為

 

．
②可用Al和Fe₂O₃制Fe，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．
③海水提溴過(guò)程中，向濃縮的海水中通入氯氣，再用熱空氣吹出生成的溴，然后用碳酸鈉溶液吸收溴，溴歧化為Br^-和BrO₃^-．這兩步反應(yīng)的離子方程式分別為

 

、

 

．
（2）化學(xué)反應(yīng)能為人類生產(chǎn)生活提供能源．
①由反應(yīng)CH₄+2O₂

點(diǎn)燃  .

CO₂+2H₂O，可以設(shè)計(jì)出以NaOH溶液為電解質(zhì)溶液的燃料電池，該電池工作時(shí)負(fù)極的電極反應(yīng)式為：

 

．
②2011年山東高考化學(xué)中曾提到鈉硫高能電池，如圖是該電池的結(jié)構(gòu)示意圖，該電池的工作溫度為320℃左右，電池反應(yīng)為2Na+xS=Na₂S_x．該電池負(fù)極為

 

（填化學(xué)式），正極的電極反應(yīng)式為

 

．用該電池作電源進(jìn)行粗銅精煉時(shí)，當(dāng)?shù)玫?4g精銅時(shí)，理論上該電池負(fù)極消耗的質(zhì)量為

 

g．

Answer 1

分析：（1）①金屬銅可以和稀硝酸之間反應(yīng)生成硝酸銅、一氧化氮和水；
②金屬鋁可以和氧化鐵在高溫下反應(yīng)生成金屬鐵和氧化鋁；
③氯氣具有氧化性，能將溴離子氧化為溴單質(zhì)，溴水可以和堿性碳酸鈉之間反應(yīng)得到溴化鈉、溴酸鈉和二氧化碳?xì)怏w；
（2）①燃料電池中燃料失電子的電極是負(fù)極，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，據(jù)此回答；
②原電池正極發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，負(fù)極上發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)．

解答：解：（1）①實(shí)驗(yàn)室用銅制備NO的離子方程式為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，故答案為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
②金屬鋁可以和氧化鐵在高溫下反應(yīng)生成金屬鐵和氧化鋁，該反應(yīng)為鋁熱反應(yīng)，可以生產(chǎn)鐵，即2Al+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+Al₂O₃，故答案為：2Al+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+Al₂O₃；
③氯氣具有氧化性，能將溴離子氧化為溴單質(zhì)，2Br^-+Cl₂=2Cl^-+Br₂，溴水可以和堿性碳酸鈉之間反應(yīng)得到溴化鈉、溴酸鈉和二氧化碳?xì)怏w，實(shí)質(zhì)是：3Br₂+3CO₃^2-=5Br^-+BrO₃^-+3CO₂↑，故答案為：2Br^-+Cl₂=2Cl^-+Br₂，3Br₂+3CO₃^2-=5Br^-+BrO₃^-+3CO₂↑；
（2）①燃料電池中燃料甲烷失電子的電極是負(fù)極，電極反應(yīng)為：CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O，故答案為：CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O；
②根據(jù)電池反應(yīng)為2Na+xS=Na₂S_x，失電子的是金屬鈉，所以Na是負(fù)極，Na-e^-=Na⁺，在正極上是S得電子得到硫離子的過(guò)程，即xS+2e^-=S_x^2-，用該電池作電源進(jìn)行粗銅精煉時(shí)，陰極上Cu²⁺+2e^-=Cu，當(dāng)?shù)玫?4g精銅時(shí)，轉(zhuǎn)移電子是2mol，根據(jù)電子守恒，轉(zhuǎn)移2mol電子，消耗金屬鈉的物質(zhì)的量是2mol，質(zhì)量是46g，
故答案為：Na，xS+2e^-=S_x^2-，46．

點(diǎn)評(píng)：本題考查學(xué)生元素以及化合物的性質(zhì)、電化學(xué)中原電池的工作原理以及電子守恒的應(yīng)用等知識(shí)，屬于綜合知識(shí)的考查，難度不大．