Question

节能减排是当今社会的热门话题，研发混合动力汽车对于中国汽车业的未来具有重要的战略意义。混合动力汽车持续工作时间长，动力性好的优点，无污染、低噪声的好处，汽车的热效率可提高10%以上，废气排放可改善30%以上，某种混合动力汽车的动力系统由“1．6L汽油机十自动变速器十20kW十200V镍氢电池”组成。
①混合动力汽车所用的燃料之一是乙醇，lg乙醇完全燃烧生成CO₂气体和液态H₂O放出30.0kJ热量，写出乙醇燃烧的燃烧热的热化学方程式            。
②镍氢电池的使用可以减少对环境的污染，它采用储氢金属为负极，碱液NaOH为电解液，镍氢电池充电时发生反应                                  。其放电时的正极的电极反应方程式为        。
③常温下，同浓度的Na₂CO₃溶液和NaHCO₃溶液的pH都大于7，两者中哪种的pH更大，其原因是    。0．1mol·L^－1 Na₂CO₃中阴离子浓度大小关系是   ，向0．1mol·L^－1 NaHCO₃溶液中滴入少量氢氧化钡溶液，则发生反应的离子方程式为：             。
（2）二氧化锰、锌是制备干电池的重要原料，工业上用软锰矿（含MnO₂）和闪锌矿（含ZnS）
联合生产二氧化锰、锌的工艺如下：

①操作Ⅰ需要的玻璃仪器是      。
②软锰矿（含MnO₂）和闪锌矿与硫酸反应的化学方程式为       ，上述电解过程中，当阴极生成6．5g B时阳极生成的MnO₂的质量为      。
③利用铝热反应原理，可以从软锰矿中提取锰，发生的化学方程式为      。

Answer 1

（1）①C₂H₅OH_（l）+3O_2(g)=2CO_2(g) +3H₂O_(l)；△H=-1380KJ/mol  （2分）
② NiO(OH) + H₂O+ e^- = Ni(OH)₃ + OH^- ;    （2分）
③Na₂CO₃，CO₃^2- 水解比HCO₃^- 水解程度大，产生的OH^- 更多，所以Na₂CO₃溶液的碱性比NaHCO₃的大，PH大。      C（CO₃^2-）﹥C（OH-）﹥C（HCO₃^-） （各1分）
Ba²⁺ + 2OH^- + 2HCO₃^- =BaCO₃↓+ CO₃^2- + 2H₂O   （2分）
（2）① 漏斗、烧杯、玻棒  （写全得1分） 
②MnO₂ +ZnS +2H₂SO₄==MnSO₄+ZnSO₄+ S↓+2H₂O； 8.7 g （各2分）
③ 3MnO₂ + 4Al2Al₂O₃ + 3Mn   （2分）

试题分析：（1）①燃烧热指是1mol乙醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水时放出的热量，故把1g换算成成46g，热量数值乘以46得乙醇的燃烧热；②放电时的反应为充电时的逆反应，放电时正极发生还原反应故NiO(OH)得电子发生还原反应生成Ni(OH)₂；③根据两者水解程度的大小判断溶液pH的大小；水解是微弱的，碳酸钠溶液中主要存在的阴离子是碳酸根离子，碳酸根离子发生第一步水解生成碳酸氢根离子和氢氧根离子，碳酸氢根离子再发生水解生成碳酸分子和氢氧根离子，故C（CO₃^2-）﹥C（OH-）﹥C（HCO₃^-）；氢氧化钡溶液是少量的，可假设氢氧化钡的物质的量为1mol，2mol的OH^-消耗2mol的HCO₃^-生成2mol的CO₃^2-，1mol的钡离子只和1mol的碳酸根离子反应生成1mol的碳酸钡沉淀，故Ba²⁺ + 2OH^- + 2HCO₃^- =BaCO₃↓+ CO₃^2- + 2H₂O；（2）①操作Ⅰ是过滤，故需要漏斗做成过滤器、烧杯、玻璃棒引流；②反应物为MnO₂和ZnS，产物MnSO₄+ZnSO₄，故二氧化锰发生了还原反应，发生氧化反应的是负二价的硫，氧化后生成不溶水的硫单质，故为MnO₂ +ZnS +2H₂SO₄==MnSO₄+ZnSO₄+ S↓+2H₂O；根据信息联合生产二氧化锰、锌，故阴极生成6．5g的锌，物质的量为0.1mol，转移电子的物质的量为0.2mol，当MnSO₄得到0.2mol电子时生成0.1mol的MnO₂，故质量为8.7g；③根据铝热反应得铝和二氧化锰高温下反应生成锰单质和氧化铝；