Question

16．ZnSe是一種光電性能優(yōu)異的半導(dǎo)體材料，某研究小組用如圖1方法制備了ZnSe．

（1）SeO₂溶于水生成H₂SeO₃，下列物質(zhì)與水反應(yīng)，跟此反應(yīng)類型相同的是bc
a．NO₂  b．SO₂  c．CaO   d．Na₂O₂   e．F₂
（2）硒酸（H₂SeO₄）的水溶液按下式發(fā)生一級(jí)和二級(jí)電離：H₂SeO₄=H⁺+HSeO₄^-；HSeO₄^-?H⁺+SeO₄^2-，K₂=1.0×10^-2（298K）
①NaHSeO₄溶液顯酸性（填“酸性”、“中性”、“堿性”）．
②向H₂SeO₄溶液中滴加少量氨水，該反應(yīng)的離子方程式為H⁺+NH₃•H₂O=NH₄⁺+H₂O．
③已知H₂CO₃的兩級(jí)電離常數(shù)分別為K_l=4.2×10^-7，K₂=5.6×10^-11，則KHCO₃和KHSeO₄兩溶液混合后反應(yīng)的離子方程式為HCO₃^-+HSeO₄^-=CO₂↑+SeO₄^2-+H₂O．
（3）肼（N₂H₄）與SeO₃^2-反應(yīng)的氧化產(chǎn)物是N₂．氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為2：3．
（4）電化學(xué)降解法可用于治理水中硝酸鹽的污染，所得產(chǎn)物可直接排入大氣．其原理如圖2所示，其中B為電源的負(fù)極，乙池中電極反應(yīng)式為2NO₃^-+12H⁺+10e^-=6H₂O+N₂↑，為使反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行，須適時(shí)向甲池中添加H₂O．

Answer 1

分析 （1）SeO₂溶于水生成H₂SeO₃，是化合反應(yīng)，而a．NO₂與水反應(yīng)不是化合反應(yīng)； b．SO₂與水反應(yīng)生成亞硫酸是化合反應(yīng)；c．CaO與水反應(yīng)生成氫氧化鈣是化合反應(yīng)； d．Na₂O₂與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣不是化合反應(yīng)； e．F₂與水反應(yīng)生成氫氟酸和氧氣非化合反應(yīng)；
（2）①因?yàn)镵₂=1.0×10^-2（298K），所以二步電離程度非常大，所以電離為主溶液呈酸性；
②氨水少量所以第一步完全電離產(chǎn)生的氫離子，還過量；
③已知HSeO₄^-?H⁺+SeO₄^2-，K₂=1.0×10^-2（298K）大于H₂CO₃的一級(jí)電離常數(shù)分別為K_l=4.2×10^-7，所以KHCO₃和KHSeO₄兩溶液混合，強(qiáng)酸制弱酸；
（3）在反應(yīng)釜中反應(yīng)物有Zn²⁺、SeO₃^2-、N₂H₄，生成物有N₂，根據(jù)氧化還原反應(yīng)得失電子相等和質(zhì)量守恒定律書寫離子方程，然后得出氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比；
（4）硝酸根離子由+5價(jià)變成0價(jià)得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，作為陰極，所以直流電源B為負(fù)極，陰極的電極反應(yīng)式為：2NO₃^-+12H⁺+10e^-=6H₂O+N₂↑，甲池是水電離出的氫氧根離子在陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，而氫離子轉(zhuǎn)移到乙池中，即隨放電的進(jìn)行水的量在減少．

解答 解：（1）SeO₂溶于水生成H₂SeO₃，反應(yīng)方程式為SeO₂+H₂O═H₂SeO₃，是化合反應(yīng)，而a．NO₂與水反應(yīng)不是化合反應(yīng)，故不選； b．SO₂與水反應(yīng)生成亞硫酸是化合反應(yīng)，故選；c．CaO與水反應(yīng)生成氫氧化鈣是化合反應(yīng)，故選； d．Na₂O₂與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣不是化合反應(yīng)，故不選； e．F₂與水反應(yīng)生成氫氟酸和氧氣非化合反應(yīng)，故不選；故選：b c；
（2）①因?yàn)镵₂=1.0×10^-2（298K），所以二步電離程度非常大，所以電離溶液呈酸性，故答案為：酸性；
②氨水少量所以第一步完全電離產(chǎn)生的氫離子，還過量，所以反應(yīng)的離子方程式為：H⁺+NH₃•H₂O=NH₄⁺+H₂O，故答案為：H⁺+NH₃•H₂O=NH₄⁺+H₂O；
③已知HSeO₄^-?H⁺+SeO₄^2-，K₂=1.0×10^-2（298K）大于H₂CO₃的一級(jí)電離常數(shù)分別為K_l=4.2×10^-7，所以KHCO₃和KHSeO₄兩溶液混合，強(qiáng)酸制弱酸，所以反應(yīng)方程式為：HCO₃^-+HSeO₄^-=CO₂↑+SeO₄^2-+H₂O，故答案為：HCO₃^-+HSeO₄^-=CO₂↑+SeO₄^2-+H₂O；
（3）在反應(yīng)釜中反應(yīng)物有Zn²⁺、SeO₃^2-、N₂H₄，生成物有N₂，SeO₃^2-被還原為-2價(jià)的Se，與Zn²⁺生成ZnSe，根據(jù)氧化還原反應(yīng)得失電子相等和質(zhì)量守恒定律，離子方程式為2Zn²⁺+2SeO₃^2-+3N₂H₄=2ZnSe+3N₂↑+6H₂O，所以氧化劑SeO₃^2-和還原劑N₂H₄的物質(zhì)的量之比為2：3，故答案為：2：3；
（4）硝酸根離子由+5價(jià)變成0價(jià)得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，作為陰極，所以直流電源B為負(fù)極，陰極的電極反應(yīng)式為：2NO₃^-+12H⁺+10e^-=6H₂O+N₂↑，甲池是水電離出的氫氧根離子在陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，而氫離子轉(zhuǎn)移到乙池中，所以要在甲池中加H₂O，故答案為：負(fù)；2NO₃^-+12H⁺+10e^-=6H₂O+N₂↑；H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查較為綜合，涉及氧化還原反應(yīng)、電化學(xué)等知識(shí)，本題難度中等，本題易錯(cuò)點(diǎn)為（3），注意判斷反應(yīng)物和生成物，用守恒的方法書寫離子方程式．