Question

節能減排是當今社會的熱門話題，研發混合動力汽車對于中國汽車業的未來具有重要的戰略意義。混合動力汽車持續工作時間長，動力性好的優點，無污染、低噪聲的好處，汽車的熱效率可提高10%以上，廢氣排放可改善30%以上，某種混合動力汽車的動力系統由“1．6L汽油機十自動變速器十20kW十200V鎳氫電池”組成。
①混合動力汽車所用的燃料之一是乙醇，lg乙醇完全燃燒生成CO₂氣體和液態H₂O放出30.0kJ熱量，寫出乙醇燃燒的燃燒熱的熱化學方程式            。
②鎳氫電池的使用可以減少對環境的污染，它采用儲氫金屬為負極，堿液NaOH為電解液，鎳氫電池充電時發生反應                                  。其放電時的正極的電極反應方程式為        。
③常溫下，同濃度的Na₂CO₃溶液和NaHCO₃溶液的pH都大于7，兩者中哪種的pH更大，其原因是    。0．1mol·L^－1 Na₂CO₃中陰離子濃度大小關系是   ，向0．1mol·L^－1 NaHCO₃溶液中滴入少量氫氧化鋇溶液，則發生反應的離子方程式為：             。
（2）二氧化錳、鋅是制備干電池的重要原料，工業上用軟錳礦（含MnO₂）和閃鋅礦（含ZnS）
聯合生產二氧化錳、鋅的工藝如下：

①操作Ⅰ需要的玻璃儀器是      。
②軟錳礦（含MnO₂）和閃鋅礦與硫酸反應的化學方程式為       ，上述電解過程中，當陰極生成6．5g B時陽極生成的MnO₂的質量為      。
③利用鋁熱反應原理，可以從軟錳礦中提取錳，發生的化學方程式為      。

Answer 1

（1）①C₂H₅OH_（l）+3O_2(g)=2CO_2(g) +3H₂O_(l)；△H=-1380KJ/mol  （2分）
② NiO(OH) + H₂O+ e^- = Ni(OH)₃ + OH^- ;    （2分）
③Na₂CO₃，CO₃^2- 水解比HCO₃^- 水解程度大，產生的OH^- 更多，所以Na₂CO₃溶液的堿性比NaHCO₃的大，PH大。      C（CO₃^2-）﹥C（OH-）﹥C（HCO₃^-） （各1分）
Ba²⁺ + 2OH^- + 2HCO₃^- =BaCO₃↓+ CO₃^2- + 2H₂O   （2分）
（2）① 漏斗、燒杯、玻棒  （寫全得1分） 
②MnO₂ +ZnS +2H₂SO₄==MnSO₄+ZnSO₄+ S↓+2H₂O； 8.7 g （各2分）
③ 3MnO₂ + 4Al2Al₂O₃ + 3Mn   （2分）

試題分析：（1）①燃燒熱指是1mol乙醇完全燃燒生成二氧化碳和液態水時放出的熱量，故把1g換算成成46g，熱量數值乘以46得乙醇的燃燒熱；②放電時的反應為充電時的逆反應，放電時正極發生還原反應故NiO(OH)得電子發生還原反應生成Ni(OH)₂；③根據兩者水解程度的大小判斷溶液pH的大小；水解是微弱的，碳酸鈉溶液中主要存在的陰離子是碳酸根離子，碳酸根離子發生第一步水解生成碳酸氫根離子和氫氧根離子，碳酸氫根離子再發生水解生成碳酸分子和氫氧根離子，故C（CO₃^2-）﹥C（OH-）﹥C（HCO₃^-）；氫氧化鋇溶液是少量的，可假設氫氧化鋇的物質的量為1mol，2mol的OH^-消耗2mol的HCO₃^-生成2mol的CO₃^2-，1mol的鋇離子只和1mol的碳酸根離子反應生成1mol的碳酸鋇沉淀，故Ba²⁺ + 2OH^- + 2HCO₃^- =BaCO₃↓+ CO₃^2- + 2H₂O；（2）①操作Ⅰ是過濾，故需要漏斗做成過濾器、燒杯、玻璃棒引流；②反應物為MnO₂和ZnS，產物MnSO₄+ZnSO₄，故二氧化錳發生了還原反應，發生氧化反應的是負二價的硫，氧化后生成不溶水的硫單質，故為MnO₂ +ZnS +2H₂SO₄==MnSO₄+ZnSO₄+ S↓+2H₂O；根據信息聯合生產二氧化錳、鋅，故陰極生成6．5g的鋅，物質的量為0.1mol，轉移電子的物質的量為0.2mol，當MnSO₄得到0.2mol電子時生成0.1mol的MnO₂，故質量為8.7g；③根據鋁熱反應得鋁和二氧化錳高溫下反應生成錳單質和氧化鋁；