Question

6．2015年8月12日晚11時20分左右，天津港國際物流中心區(qū)域內瑞海公司所屬危險品倉庫發(fā)生的爆炸，造成了嚴重的人員傷亡，據瑞海國際官網信息，該公司倉儲含以下種類物質：壓縮氣體天然氣、易燃液體甲醇、乙酸乙酯、遇濕易燃物品電石、氰化鈉、腐蝕品硫化堿等．
（1）由于CaC₂、金屬鈉、金屬鉀以及固體NaH等物質能夠跟水反應給災后救援工作帶來了很多困難．如果在實驗室，你處理金屬鈉著火的方法是c．（填序號）其中固體NaH與水反應的方程式為NaH+H₂O=NaOH+H₂↑
A．泡沫滅火器         B．消防車噴水          c．沙土
（2）硫化堿其實就是我們常見的硫化鈉，觸及皮膚和毛發(fā)時會造成灼傷．①其水溶液呈強堿性，故俗稱硫化堿． ②其水溶液在空氣中會緩慢地氧化成Na₂S₂O₃，該反應中還原劑與氧化劑物質的量之比為1：1．
（3）以上易燃液體甲醇是一種可再生能源，具有開發(fā)和應用的廣闊前景，如：

①2009年10月，中國科學院長春應用化學研究所在甲醇燃料電池技術方面獲得新突破，組裝出了自呼吸電池及主動式電堆．甲醇燃料電池的工作原理如圖1所示．
該電池正極的電極反應式為O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O；負極的電極反應式CH₃OH+H₂O-6e^-═CO₂+6H⁺；工作一段時間后，當6.4g甲醇完全反應生成CO₂時，有1.2×6.02×10²³個電子發(fā)生轉移．
②以上述電池做電源，用圖2所示裝置模擬氯堿工業(yè)，若只有鋁棒和碳棒兩個電極，則與電源負極相連的是鋁棒（鋁棒或碳棒），寫出電解該溶液總反應方程式2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑．

Answer 1

分析 （1）Na的性質活潑，易與水反應、與空氣中的氧氣在點燃或加熱時反應生成過氧化鈉，過氧化鈉能分別與水、二氧化碳反應；
固體NaH與水反應生成NaOH與氫氣；
（2）發(fā)生反應：反應2Na₂S+2O₂+H₂O=Na₂S₂O₃+2NaOH，含元素化合價降低的物質為氧化劑，含元素化合價升高的物質為還原劑；
（3）①由氫離子移動方向知，右側電極為正極，正極通入氧氣，即c口通入的物質為氧氣，氧氣獲得電子與氫離子結合生成水，左側電極為負極，負極上通入燃料甲醇，甲醇失去電子，生成二氧化碳與氫離子；
根據n=$\frac{m}{M}$計算甲醇物質的量，再根據碳元素化合價變化計算轉移電子；
②模擬氯堿工業(yè)，若只有鋁棒和碳棒兩個電極，鋁棒作陰極、碳棒作陽極，電解氯化鈉溶液生成氫氧化鈉、氫氣與氯氣．

解答 解：（1）金屬鈉著火時，與空氣中的氧氣反應生成過氧化鈉，過氧化鈉與水、二氧化碳反應，而干冰滅火器和泡沫滅火器都生成二氧化碳，只能用干燥沙土蓋滅；
固體NaH與水反應生成NaOH與氫氣，反應方程式為：NaH+H₂O=NaOH+H₂↑，
故答案為：c；NaH+H₂O=NaOH+H₂↑；
（2）發(fā)生反應：2Na₂S+2O₂+H₂O=Na₂S₂O₃+2NaOH，反應中O₂中O化合價降低，所以O₂為氧化劑，Na₂S中S元素的化合價升高，為還原劑，該反應中氧化劑與還原劑的物質的量之比為1：1，
故答案為：1：1；
（3）①由氫離子移動方向知，右側電極為正極，正極通入氧氣，即c口通入的物質為氧氣，正極電極反應式為：O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O，左側電極為負極，負極上通入燃料甲醇，負極電極反應式為：CH₃OH+H₂O-6e^-═CO₂+6H⁺；
當6.4g甲醇完全反應生成CO₂時，轉移電子的物質的量=$\frac{6.4g}{32g/mol}$×6=1.2mol，則轉移電子個數(shù)為：1.2×6.02×10²³，
故答案為：O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O；CH₃OH+H₂O-6e^-═CO₂+6H⁺；1.2×6.02×10²³；
②模擬氯堿工業(yè)，若只有鋁棒和碳棒兩個電極，鋁棒作陰極，連接電源的負極，碳棒作陽極，連接電源正極，電解總反應式為：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，
故答案為：鋁棒；2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑．

點評 本題考查氧化還原反應計算、電化學、鈉元素化合物性質等，是對基礎知識的綜合應用，題目難度中等．