Question

（14分）某短周期元素的原子最外層電子數(shù)為次外層的2倍，其單質(zhì)甲可發(fā)生如下反應(yīng)：

甲 + 乙丙 + 丁 + 水。

（1）若丙為NO₂。

①甲與乙反應(yīng)的化學(xué)方程式為                                               。

②火箭常用NO₂的二聚體N₂O₄作氧化劑，肼（N₂H₄）作燃料，已知：

N₂(g)＋2O₂(g)＝2NO₂(g)         △H ＝－67.7kJ·mol^-1

N₂H₄(g)＋O₂(g)＝N₂(g)＋2H₂O(g)   △H＝－534.0kJ·mol^-1

2NO₂(g)N₂O₄(g)            △H ＝－52.7kJ·mol^-1

試寫出氣態(tài)肼（N₂H₄）在氣態(tài)四氧化二氮中燃燒生成氮?dú)夂蜌鈶B(tài)水的熱化學(xué)方程式：           

___________________________________________________。

③肼又稱聯(lián)氨，廣泛用于火箭推進(jìn)劑、有機(jī)合成及燃料電池。肼燃料電池原理如右圖所示，右邊電極為        （填“正極”、“負(fù)極”），左邊電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為               。

（2）若丙為SO₂。

①把乙滴入硫酸銅晶體中，觀察到的現(xiàn)象是              。

②SO₂氣體有毒，多余的SO₂氣體常用足量的NaOH溶液吸收，寫出吸收液中離子濃度由大到小的順序：                                  。

③在氧化還原反應(yīng)的過(guò)程中，氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)同時(shí)發(fā)生，有關(guān)反應(yīng)：

SO₂－2e^－＋2H₂O =SO₄^2－＋4H^＋反應(yīng)的說(shuō)法錯(cuò)誤的是                          。

A．該反應(yīng)為氧化反應(yīng)

B．上述反應(yīng)中若轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為0.05mol，則生成溶液的PH值為1

C．Fe₂(SO₄)₃、品紅兩種溶液都能使上述反應(yīng)進(jìn)行

D．通入Cl₂會(huì)降低SO₂的漂白作用

 

Answer 1

（1）① C +4HNO₃（濃）CO₂↑+ 4NO₂↑+2H₂O          （2分）

② 2N₂H₄(g)＋N₂O₄(g)＝3N₂(g)＋4H₂O(g)  △H＝－947.6 kJ· mol^－1    （2分）

③ 正極   （2分）      N₂H₄－4e^－＋4OH^－＝N₂＋4H₂O   （2分）

（2）① 藍(lán)色晶體變白色粉末    （2分）

② c(Na⁺)> c( SO₃^2-) > c(OH^-) > c( HSO₃^-)> c(H⁺)     （2分）

③ B  C          （2分）

解析:最外層電子數(shù)為次外層的2倍，則是碳元素。

（1）①丙是NO₂，則乙是濃硝酸，和碳反應(yīng)氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)式為C + 4HNO₃（濃）CO₂↑+ 4NO₂↑+2H₂O。

②考查蓋斯定律的應(yīng)用。根據(jù)①N₂(g) +2O₂(g) ＝2NO₂(g)、②N₂H₄(g) + O₂(g) ＝N₂(g) + 2H₂O(g)和③NO₂(g) 1/2N₂O₄(g)可知，如果②×2－①－③即得到2N₂H₄(g)＋N₂O₄(g)＝3N₂(g)＋4H₂O(g)，所以反應(yīng)熱為－534.0 kJ/mol×2＋67.7 kJ/mol+52.7 kJ/mol＝－947.6kJ/mol。

③右側(cè)通入氧氣，則是正極，左側(cè)是負(fù)極，肼失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為N₂H₄－4e^－＋4OH^－＝N₂＋4H₂O。

（2）若丙為SO₂，則乙是濃硫酸，丁是CO₂。①濃硫酸具有吸水性，可以吸收膽礬中的水分子，生成無(wú)水硫酸銅，所以藍(lán)色晶體變白色粉末。

②SO₂和氫氧化鈉反應(yīng)生成亞硫酸鈉，亞硫酸鈉水解，溶液顯堿性。所以濃度大小順序?yàn)閏(Na⁺) > c( SO₃^2-) > c(OH^-) > c( HSO₃^-) > c(H⁺)。

③反應(yīng)失去電子，所以是氧化反應(yīng)。每轉(zhuǎn)移2mol電子，就生成4mol氫離子，所以若轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為0.05mol，則生成氫離子的物質(zhì)的量為0.1mol，但溶液的體積是未知的，所以無(wú)法計(jì)算pH，B不正確。SO₂使品紅溶液褪色，不是氧化還原反應(yīng)，C不正確。氯氣具有氧化性，SO₂具有還原性，二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成硫酸和鹽酸，降低漂白性，D正確。