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15.氢能源是发展中的新能源.回答下列问题:
(1)硼氢化钠(NaBH4)是一种重要的储氢载体,能与水反应生成NaBO2,且反应前后B的化合价不变,该反应的化学方程式为NaBH4+2H2O=NaBO2+4H2↑.
(2)化工生产的副产物也是氢气的来源之一.电解法制取有广泛用途的Na2FeO4,同时获得氢气:Fe+2H2O+2OH-$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$FeO42-+3H2↑,工作原理如图1所示.装置通电后,铁电极附近生成紫红色的FeO42-,镍电极有气泡产生.若NaOH溶液浓度过高,铁电极区会产生红褐色物质.

已知:Na2FeO4在强碱性条件下能稳定存在.
①a为负极(填“正”或“负”),铁电极的极反应式为Fe-6e-+8OH-═FeO+4H2O;
②电解一段时间后,c(OH-)升高的区域在阴极室(填“阴极室”或“阳极室”);
③c(Na2FeO4)随初始c(NaOH)的变化如图2,M、N两点均低于c(Na2FeO4)最高值,请分析原因.
M点:c(OH-)低,Na2FeO4稳定性差,且反应慢;N点:c(OH-)过高,铁电极上有氢氧化铁生成,使Na2FeO4产率降低.

分析 (1)据NaBH4是一种重要的储氢载体,能与水反应生成NaBO2,且反应前后B的化合价不变,可知H元素化合价由-1价、+1价变为0价,再结合转移电子守恒书写化学方程式;
(2)①电解池中阳极发生氧化反应,依据题意可知铁在阳极失去电子,碱性环境下生成高铁酸根离子,所以与其相连的一极是正极,另一极是负极;据此书写电极反应式;
②根据题意镍电极有气泡产生是氢离子放电生成氢气,铁电极发生氧化反应,溶液中的氢氧根离子减少,因此电解一段时间后,c(OH-)降低的区域在阳极室;
③根据题意Na2FeO4只在强碱性条件下稳定,在M点,c(OH-)低,Na2FeO4稳定性差,且反应慢,在N点:c(OH-)过高,铁电极上有氢氧化铁生成,使Na2FeO4产率降低.

解答 解:(1)NaBH4是一种重要的储氢载体,能与水反应生成NaBO2,且反应前后B的化合价不变,所以NaBH4与H2O发生归中反应,生成NaBO2和氢气,H元素化合价由-1价、+1价变为0价,依据得失电子守恒可知:NaBH4的系数为1,H2O的系数为2,依据原子个数守恒,反应方程式:NaBH4+2H2O=NaBO2+4H2↑;
故答案为:NaBH4+2H2O=NaBO2+4H2↑;
(2)①电解池中阳极发生氧化反应,依据题意可知铁在阳极失去电子,碱性环境下生成高铁酸根离子,电极反应式为:Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O;
根据题意镍电极有气泡产生是氢离子放电生成氢气,铁电极发生氧化反应,与电源的负极相连,故答案为:负;Fe-6e-+8OH-═FeO+4H2O;
②根据题意镍电极有气泡产生是氢离子放电生成氢气,铁电极发生氧化反应,溶液中的氢氧根离子减少,因此电解一段时间后,c(OH-)降低的区域在阳极室,c(OH-)升高的区域在阴极室,故答案为:阴极室;
③根据题意Na2FeO4只在强碱性条件下稳定,在M点,c(OH-)低,Na2FeO4稳定性差,且反应慢,在N点:c(OH-)过高,铁电极上有氢氧化铁生成,使Na2FeO4产率降低;
故答案为:c(OH-)低,Na2FeO4稳定性差,且反应慢;c(OH-)过高,铁电极上有氢氧化铁生成,使Na2FeO4产率降低.

点评 本题为电化学试题,考查了电解法制取 Na2FeO4,明确电解池工作原理及电极反应式的书写方法是解题关键,题目难度中等.

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科目:高中化学 来源: 题型:推断题

6.如图是元素周期表的一部分,表中所列的字母分别代表一种化学元素.试回答下列问题:

(1)元素o为25号元素,请写出其基态原子的电子排布式1s22s22p63s23p63d54s2
(2)d与a反应的产物的分子中,中心原子的杂化形式为sp3
(3)d、e、f三种元素的电负性大小顺序为(用元素符号表示)F>O>N.
(4)o、p两元素的部分电离能数据列于表:
元素OP
电离能/KJ•mol-1I1717759
I215091561
I332482957
比较两元素的I2、I3可知,气态o2+再失去一个电子比气态p2+再失去一个电子难.对此,你的解释是Mn2+的3d轨道电子排布为半满状态较稳定.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

7.减少交通事故除遵守交通法规正确驾驶外,安全措施也极为重要.汽车的安全气嚢内有叠氮化钠(NaN3)与硝酸铵(NH4NO3)等物质.当汽车在高速行驶中受到猛烈撞击时,这些物质会迅速发生分解反应,产生大量气体,充满气囊,从而保护驾驶员和乘客的安全.
请回答下列问题:
(1)下列判断正确的是CD
A.道路起雾与H2O分子的化学键断裂有关
B.NH4NO3中只含有极性共价键
C.NaN3受到猛烈撞击时化学键一定断裂
D.NaN3、NH4NO3均属于离子化合物
(2)汽车的安全气囊内叠氮化钠爆炸过程中的能量变化如图所示:
①叠氮化钠的爆炸反应属于放热(填“吸热”或“放热”)反应.
②若爆炸过程中有18mol 非极性键生成(一个共用电子对为一个化学健),则反应的能量变化为1.5(a-b)kJ,消耗叠氮化钠的质量为292.5g.
③若安全气嚢的体积为VL,NaN3的爆炸在ts内完成,反应过程中消耗292.5g NaN3,则用N2表示的反应速率为$\frac{6}{Vt}$mol/(L•s).

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

3.如图是某温度下,N2与H2反应过程中能量变化的曲线图.该反应的热化学方程式为N2(s)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92 kJ/mola、b两条曲线产生区别的原因很可能是a不适用催化剂,b使用了催化剂.

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

10.(1)已知下列两个热化学方程式:
C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)△H=-2220.0kJ•mol-1
H2O(l)=H2O(g)△H=+44.0kJ•mol-1则0.5mol C3H8燃烧生成CO2和气态水时释放的热量为1022kJ.
(2)已知:①CO(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)=CO2(g)△H=-283.0kJ•mol-1
②CH3OH(l)+$\frac{3}{2}$O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-726.5kJ•mol-1
请写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:CH3OH(l)+O2(g)═CO(g)+2H2O(l)△H=-443.5kJ•mol-1
(3)科学家已获得了极具理论研究意义的N4分子,其结构为正四面体(如图所示),与白磷分子相似.已知断裂1molN-N键吸收193kJ热量,断裂1molN≡N键吸收941kJ热量,则1molN4气体转化为2molN2时的△H=-724kJ mol-1.(填-724kJ•mol-1或+724kJ•mol-1

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

20.氢气将会成为21世纪最理想的能源.
(1)目前常用甲烷与水蒸汽反应制得CO和H2,每获得168L H2(已折算成标准状况)需消耗540KJ热量,写出该反应的热化学方程式$\frac{5}{2}$CH4(g)+$\frac{5}{2}$H2O(g)?$\frac{5}{2}$CO(g)+$\frac{15}{2}$H2(g)△H=+540KJ•mol-1
(2)化合物A是一种储氢容量高、安全性好的固体储氢材料,其储氢原理可表示为:
A(s)+H2(g) $?_{释氢}^{贮氢}$ B(s)+LiH(s)△H=-44.5kJ•mol-1…①
已知:NH3(l)?NH2-+H+
①写出液氨与金属锂反应生成B和氢气的化学方程式2Li+2NH3=2LiNH2+H2↑.
②一定条件下,2.30g固体B与5.35gNH4Cl固体恰好完全反应,生成固体盐C和能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体D,气体D的体积4.48 L(折算成标准状况).
③A的化学式为Li2NH,LiH中r(Li+)小于r(H-)(填“大于”或“小于”).
④B在加强热时生成NH3和另一种化合物E,该分解反应的化学方程式为3LiNH2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Li3N+2NH3
(3)化合物E也可以作储氢材料,其储氢原理可表示为:
E(s)+H2(g) $?_{释氢}^{贮氢}$ A(s)+LiH(s)△H=-165kJ•mol-1…②
储氢材料可以通过加热的方式释放氢气.从实用化角度考虑,选择A或E作储氢材料哪个更合理?理由是E,E的储氢量要比A多.

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

7.(1)工业上用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备ClO2
①配平下列反应并用双线桥表示反应中电子转移的方向和数目:
□NaClO2+□HCl=□ClO2↑+□NaCl+□H2O
②上述反应生成0.2molClO2转移电子的物质的量为0.2mol.
(2)H3PO2和NaH2PO2均可将溶液中的Ag+还原为Ag,从而可用于化学镀银.
①H3PO2中P元素的化合价为+1.
②利用H3PO2进行化学镀银反应中,氧化剂与还原剂物质的量之比为4:1,则氧化产物为H3PO4

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

4.下列实验方法不能达到实验目的是(  )
A.用品红溶液鉴别SO2和CO2两种气体
B.用丁达尔效应鉴别FeCl3溶液和Fe(OH)3胶体
C.加热可除去Na2CO3固体中少量的NaHCO3
D.向某溶液中先加少量氯水,再滴加KSCN溶液后变红,则原溶液中一定含有Fe2+

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

5.下列化学用语表示正确的是(  )
A.氯化钠的电子式B.次氯酸的电子式
C.HCl分子的电子式D.氯原子的结构示意图

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