Question

16．運用化學反應原理研究物質的性質具有重要意義．請回答下列問題：
（1）氨氣可以構成燃料電池，其電池反應原理為4NH₃+3O₂═2N₂+6H₂O．電解質為KOH溶液，則負極反應式為2NH₃+6OH^--6e^-═6H₂O+N₂．
（2）向BaCl₂溶液中通CO₂不會出現沉淀，因此某同學根據相同的理由認為向BaCl₂溶液中通入SO₂也不會出現沉淀，但在實驗驗證中發(fā)現了異常情況，將SO₂通入BaCl₂溶液中開始并無沉淀，放置一段時間出現了白色沉淀，則產生該沉淀的離子反應方程式為2Ba²⁺+2SO₂+O₂+2H₂O═2BaSO₄↓+4H⁺．
（3）有人認為Mg、Si的單質用導線連接后插入NaOH溶液中可以形成原電池，你認為是否可以，若可以，試寫出負極的電極方程式（若認為不行可不寫）：Si+6OH^--4e^-=SiO₃^2-+3H₂O．

Answer 1

分析 （1）氨氣為堿性氣體，易與酸反應，應用堿性電解質，正極上氧化劑得電子發(fā)生還原反應；
（2）亞硫酸不穩(wěn)定，容易被氧氣氧化為硫酸，據此回答；
（3）Mg、Si的單質用導線連接后插入NaOH溶液中，硅與氫氧化鈉溶液反應生成硅酸鈉、氫氣，可以形成原電池．

解答 解：（1）氨是燃料電池的負極，在堿性條件下，氨氣與氫氧根反應生成氮氣和水，氨氣中氮的化合價由-3價升高到0價，2mol氨氣失去6mol電子，電極反應式為2NH₃+6OH^--6e^-═6H₂O+N₂，故答案為：2NH₃+6OH^--6e^-═6H₂O+N₂；
（2）將SO₂通入BaCl₂溶液中開始并無沉淀，放置一段時間后出現了白色沉淀，氧氣將亞硫酸氧化成硫酸與氯化鋇生成硫酸鋇沉淀，所以離子方程式為：2Ba²⁺+2SO₂+O₂+2H₂O═2BaSO₄↓+4H⁺；
故答案為：2Ba²⁺+2SO₂+O₂+2H₂O═2BaSO₄↓+4H⁺；
（3）Mg、Si的單質用導線連接后插入NaOH溶液中，硅與氫氧化鈉溶液反應生成硅酸鈉、氫氣，可以形成原電池，負極Si失去電子在堿性條件下生成硅酸根、水，負極電極方程式為：Si+6OH^--4e^-=SiO₃^2-+3H₂O，
故答案為：Si+6OH^--4e^-=SiO₃^2-+3H₂O．

點評 本題綜合考查元素化合物知識以及原電池，為高頻考點，側重于學生的分析能力的考查，注意把握物質的性質以及原電池的工作原理，把握電極方程式的書寫，難度不大．