Question

10．按要求填寫下列空白．
（1）N₂（g）和H₂（g）反應(yīng)生成1molNH₃（g）放出4301kJ熱量，寫出其熱化學(xué)方程式N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g），△H=-8603KJ/mol．
（2）航天領(lǐng)域使用氫氧燃料電池有酸式和堿式兩種，酸式氫氧燃料電池的電解質(zhì)時(shí)酸．其正極反應(yīng)可以表示為O₂+4H⁺+4e-=2H₂O；堿式氫氧燃料電池的電解質(zhì)是堿，其負(fù)極反應(yīng)可以表示為H₂+2OH^--2e-=2H₂O．（填電極反應(yīng)式）
（3）用石墨作電極電解CuSO₄水溶液，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為4OH^--4e-=2H₂O+O₂↑，陰極的電極反應(yīng)式為Cu²⁺+2e-=Cu．
（4）在粗銅精煉的反應(yīng)中粗銅做陽(yáng)極，發(fā)生氧化（填“氧化”或“還原”） 反應(yīng)，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為Cu-2e-=Cu²⁺．
（5）將H⁺、Cu²⁺、SO₄^2-、Cl^-、NO₃^-五種離子組成電解質(zhì)按要求進(jìn)行電解：以碳棒為電極，使電解質(zhì)質(zhì)量減少，水量不變進(jìn)行電解，應(yīng)采用的電解質(zhì)是CuCl₂、HCl．（填化學(xué)式）

Answer 1

分析 （1）N₂和H₂完全反應(yīng)生成1molNH₃放熱4301kJ熱量，生成2mol氨氣放熱8602kJ，依據(jù)熱化學(xué)方程式書(shū)寫得到；
（2）氫氧燃料酸性電池中，正極上氧氣得電子和氫離子反應(yīng)生成水，堿式氫氧燃料電池中，負(fù)極上是氫氣失電子稱為水的過(guò)程；
（3）根據(jù)電池的工作原理以及放電順序書(shū)寫電極反應(yīng)式；
（4）用電解法進(jìn)行粗銅提純時(shí)，粗銅應(yīng)作陽(yáng)極，精銅作陰極；陽(yáng)極與電池的正極相連發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極與電池的負(fù)極相連發(fā)生還原反應(yīng)；
（5）惰性電極電解HCl、CuCl₂溶液時(shí)，電解質(zhì)質(zhì)量減小，水量不變，可以根據(jù)離子的放電順序來(lái)回答．

解答 解：（1）N₂（g）與H₂（g）反應(yīng)生成1mol NH₃（g），放熱4301kJ熱量，生成2mol氨氣放熱8602kJ，標(biāo)注物質(zhì)聚集狀態(tài)和對(duì)應(yīng)反應(yīng)焓變寫出熱化學(xué)方程式為：N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g），△H=-8603KJ/mol；
故答案為：N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g），△H=-8603KJ/mol；
（2）氫氧燃料酸性電池中，正極上氧氣得電子和氫離子反應(yīng)生成水，即：O₂+4H⁺+4e-=2H₂O，堿式氫氧燃料電池中，負(fù)極上是氫氣失電子稱為水的過(guò)程，即H₂+2OH^--2e-=2H₂O，故答案為：O₂+4H⁺+4e-=2H₂O；H₂+2OH^--2e-=2H₂O；
（3）用石墨作電極電解CuSO₄水溶液，陽(yáng)極上是氫氧根離子失電子的氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：4OH^--4e-=2H₂O+O₂↑，在陰極上是銅離子得電子的還原反應(yīng)，即：Cu²⁺+2e-=Cu，故答案為：4OH^--4e-=2H₂O+O₂↑；Cu²⁺+2e-=Cu；
（4）用電解法進(jìn)行粗銅提純時(shí)，粗銅應(yīng)作陽(yáng)極，精銅作陰極，陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，即Cu-2e-=Cu²⁺，陰極發(fā)生還原反應(yīng)故答案為：粗銅；氧化；Cu-2e-=Cu²⁺；
（5）因陽(yáng)離子放電順序?yàn)镃u²⁺＞Na⁺＞H⁺，陰離子放電順序?yàn)镃l^-＞OH^-＞SO₄^2-，則惰性電極電解CuCl₂溶液時(shí)，銅離子、氯離子放電，則電解質(zhì)質(zhì)量減小，水量不變，惰性電極電極HCl溶液，氫離子和氯離子放電，電解質(zhì)溶液質(zhì)量減小，水的質(zhì)量不變，
故答案為：CuCl₂；HCl．

點(diǎn)評(píng) 本題考查電解原理和原電池原理分析應(yīng)用，明確電極反應(yīng)和電極判斷，離子的放電順序是解答本題的關(guān)鍵，注意電極材料與發(fā)生的電極反應(yīng)即可解答，題目難度不大．