Question

化学反应在工农业生产中有着重要的应用．按要求回答下列问题：
（1）利用化学反应可以制备许多物质．
①实验室用铜制备NO的离子方程式为

 

．
②可用Al和Fe₂O₃制Fe，该反应的化学方程式为

 

．
③海水提溴过程中，向浓缩的海水中通入氯气，再用热空气吹出生成的溴，然后用碳酸钠溶液吸收溴，溴歧化为Br^-和BrO₃^-．这两步反应的离子方程式分别为

 

、

 

．
（2）化学反应能为人类生产生活提供能源．
①由反应CH₄+2O₂

点燃  .

CO₂+2H₂O，可以设计出以NaOH溶液为电解质溶液的燃料电池，该电池工作时负极的电极反应式为：

 

．
②2011年山东高考化学中曾提到钠硫高能电池，如图是该电池的结构示意图，该电池的工作温度为320℃左右，电池反应为2Na+xS=Na₂S_x．该电池负极为

 

（填化学式），正极的电极反应式为

 

．用该电池作电源进行粗铜精炼时，当得到64g精铜时，理论上该电池负极消耗的质量为

 

g．

Answer 1

分析：（1）①金属铜可以和稀硝酸之间反应生成硝酸铜、一氧化氮和水；
②金属铝可以和氧化铁在高温下反应生成金属铁和氧化铝；
③氯气具有氧化性，能将溴离子氧化为溴单质，溴水可以和碱性碳酸钠之间反应得到溴化钠、溴酸钠和二氧化碳气体；
（2）①燃料电池中燃料失电子的电极是负极，正极上氧气得电子发生还原反应，据此回答；
②原电池正极发生得电子的还原反应，负极上发生失电子的氧化反应．

解答：解：（1）①实验室用铜制备NO的离子方程式为：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，故答案为：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
②金属铝可以和氧化铁在高温下反应生成金属铁和氧化铝，该反应为铝热反应，可以生产铁，即2Al+Fe₂O₃

高温  .

2Fe+Al₂O₃，故答案为：2Al+Fe₂O₃

高温  .

2Fe+Al₂O₃；
③氯气具有氧化性，能将溴离子氧化为溴单质，2Br^-+Cl₂=2Cl^-+Br₂，溴水可以和碱性碳酸钠之间反应得到溴化钠、溴酸钠和二氧化碳气体，实质是：3Br₂+3CO₃^2-=5Br^-+BrO₃^-+3CO₂↑，故答案为：2Br^-+Cl₂=2Cl^-+Br₂，3Br₂+3CO₃^2-=5Br^-+BrO₃^-+3CO₂↑；
（2）①燃料电池中燃料甲烷失电子的电极是负极，电极反应为：CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O，故答案为：CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O；
②根据电池反应为2Na+xS=Na₂S_x，失电子的是金属钠，所以Na是负极，Na-e^-=Na⁺，在正极上是S得电子得到硫离子的过程，即xS+2e^-=S_x^2-，用该电池作电源进行粗铜精炼时，阴极上Cu²⁺+2e^-=Cu，当得到64g精铜时，转移电子是2mol，根据电子守恒，转移2mol电子，消耗金属钠的物质的量是2mol，质量是46g，
故答案为：Na，xS+2e^-=S_x^2-，46．

点评：本题考查学生元素以及化合物的性质、电化学中原电池的工作原理以及电子守恒的应用等知识，属于综合知识的考查，难度不大．