Question

【題目】鋅及其化合物用途廣泛。回答下列問題

（1）火法煉鋅以閃鋅礦(主要成分是ZnS) 為主要原料，涉及的主要反應有：

2ZnS(s)+3O2(g)=2ZnO(s)+2SO2(g) △H1=-930kJ·mol-1

C(s)+O2(g)=CO2(g) △H2=-393.5 kJ·mol-1

C(s)+CO2(g)=2CO(g) △H3= +172.5 kJ·mol-1

ZnO(s)+CO(g)=Zn(g)+CO2(g)△H4= +198 kJ·mol-1

反應ZnS(s)+tC(s)+2O2(g)=Zn(g)+CO2(g)+SO2(g)的△H =_________kJ·mol-1

（2）銀鋅蓄電池工作原理為Ag2O2+2Zn+2H2O2Ag +2Zn(OH)2,該蓄電池充電時，發生還原反應的物質是__________， 正極反應分為兩個階段，第二階段為Ag2O+H2O+2e-= 2Ag+2OH-,寫 出第一階 段 正極 電極反應式_____________________________。

（3）以（2）中蓄電池作電源，用如圖所示的裝置在實驗室模擬鋁制品表面“鈍化”處理的過程中，發現溶液逐漸變渾濁,原因是__________________(用相關的電極反應式和離子方程式表示)。

Answer 1

【答案】 -377.5 Zn(OH)2 Ag2O2+H2O+2e-=Ag2O+2OH- Al-3e-=Al3+,Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑或Al-3e-+3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑

【解析】(1)①2ZnS(s)+3O2(g)═2ZnO(s)+2SO2(g)△H1=-930kJmol-1，②2C(s)+O2(g)═2CO(g)△H2=-221kJmol-1，③ZnO(s)+CO(g)═Zn(g)+CO2(g)△H3=198kJmol-1，根據蓋斯定律，將方程式+③得ZnS(s)+C(s)+2O2(g)═Zn(g)+CO2(g)+SO2(g)，△H4=+198kJ/mol=-377.5kJ/mol，故答案為：-377.5；

(2)銀鋅蓄電池工作原理為Ag2O2+2Zn+2H2O2Ag+2Zn(OH)2，該蓄電池充電時，陰極發生還原反應，根據方程式，陰極上發生還原反應的物質為Zn(OH)2；放電時是原電池，正極發生還原反應，反應分為兩個階段，第二階段為Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-，則第一階段正極的電極反應式為Ag2O2+H2O+2e-=Ag2O+2OH-，故答案為：Zn(OH)2；Ag2O2+H2O+2e-=Ag2O+2OH-；

(3)鋁作陽極，陽極上電極反應式為Al=Al3++3e-；陽極上生成的鋁離子和碳酸氫根離子發生雙水解反應生成氫氧化鋁沉淀和二氧化碳氣體，所以溶液變渾濁Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑，故答案為：Al=Al3++3e-、Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑。