Question

7．化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化和能量變化與化學(xué)鍵密切相關(guān)．研究利用化學(xué)反應(yīng)制備新物質(zhì)以及能量的相互轉(zhuǎn)化原理具有重要意義，請回答下列問題
（1）氯化銨受熱分解破壞的化學(xué)鍵為共價鍵、離子鍵．石墨比金剛穩(wěn)定，高溫、高壓的條件下可以將石墨轉(zhuǎn)化為金剛石，該變化屬于化學(xué)變化，該轉(zhuǎn)化一定吸熱（填“吸熱”或“放熱”）
（2）我國科技工作者依據(jù)反應(yīng)4Al+3O₂+6H₂0=4Al（OH）₃，以鋁合金、鉑鐵合金網(wǎng)為電極材料研制出鋁-空氣-海水電池，把電池放入海水中，便可供電，其能量比干電池高20-50倍，該裝置的能量轉(zhuǎn)化形式是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能；該電池的正極材料是鉑鐵合金負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)類型是發(fā)生氧化反應(yīng)，海水中的Cl^-等陰離子移向負(fù)極．
（3）如圖是實(shí)驗(yàn)室制取Cl₂并進(jìn)行Cl₂性質(zhì)驗(yàn)證的裝置．已知FeCl₃具有強(qiáng)烈吸水性并與水反應(yīng)．

①儀器A的名稱是分液漏斗；若A中的試劑為濃鹽酸，儀器B中的物質(zhì)應(yīng)該具有氧化性（“氧化性”或“還原性”），若B中的物質(zhì)為二氧化錳，B中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O．
②裝置G中的試劑為濃硫酸；裝置D中的現(xiàn)象為品紅溶液褪色，裝置H的作用是吸收多余的氯氣．
③裝置E中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Fe+3Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl₃；要制得純凈的FeCl₃固體，你認(rèn)為上述裝置應(yīng)如何改進(jìn)？在裝置D和E之間添加一個干燥的裝置．

Answer 1

分析 （1）氯化銨受熱分解生成氨氣和氯化氫，破壞的化學(xué)鍵為離子鍵和共價鍵；石墨轉(zhuǎn)化為金剛石，生成新物質(zhì)是化學(xué)變化；能越低越穩(wěn)定，石墨比金剛石穩(wěn)定，所以石墨能量低于金剛石，根據(jù)能量守恒低能到高能要吸熱；
（2）原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能；鋁是活潑金屬，易被氧化而失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，應(yīng)做原電池的負(fù)極，電極反應(yīng)式為Al-3e^-=Al³⁺，所以正極材料是鉑鐵合金，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，陰離子向負(fù)極移動；
（3）①儀器A的名稱是分液漏斗；B中的物質(zhì)與濃鹽酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯氣，濃鹽酸具有還原性，所以B中的物質(zhì)具有氧化性；二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下反應(yīng)生成氯化錳、氯氣和水，注意濃鹽酸在離子方程式中應(yīng)該寫成離子形式；
②防止生成的氯化鐵接觸到水，所以裝置G中的試劑為濃硫酸；氯水具有漂白性，所以裝置D中的現(xiàn)象為品紅溶液褪色，裝置H是氫氧化鈉溶液，其作用是吸收多余的氯氣；
③裝置E中發(fā)生鐵與氯氣反應(yīng)生成氯化鐵，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Fe+3Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl₃，左邊應(yīng)加干燥的裝置．

解答 解：（1）氯化銨受熱分解生成氨氣和氯化氫，破壞的化學(xué)鍵為離子鍵和共價鍵；石墨轉(zhuǎn)化為金剛石，生成新物質(zhì)是化學(xué)變化；能越低越穩(wěn)定，石墨比金剛石穩(wěn)定，所以石墨能量低于金剛石，根據(jù)能量守恒低能到高能要吸熱；故答案為：共價鍵、離子鍵；化學(xué)；吸熱；
（2）原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能；鋁是活潑金屬，易被氧化而失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，應(yīng)做原電池的負(fù)極，電極反應(yīng)式為Al-3e^-=Al³⁺，所以正極材料是鉑鐵合金，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，陰離子向負(fù)極移動，故答案為：將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能；鉑鐵合金；發(fā)生氧化反應(yīng)；負(fù)極；
（3）①儀器A的名稱是分液漏斗；B中的物質(zhì)與濃鹽酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯氣，濃鹽酸具有還原性，所以B中的物質(zhì)具有氧化性；二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下反應(yīng)生成氯氣，反應(yīng)的離子方程式為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，
故答案為：分液漏斗；氧化性；MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
②防止生成的氯化鐵接觸到水，所以裝置G中的試劑為濃硫酸；氯水具有漂白性，所以裝置D中的現(xiàn)象為品紅溶液褪色，裝置H是氫氧化鈉溶液，其作用是吸收多余的氯氣，故答案為：濃硫酸；品紅溶液褪色；吸收多余的氯氣；
③裝置E中發(fā)生鐵與氯氣反應(yīng)生成氯化鐵，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Fe+3Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl₃，在裝置D和E之間添加一個干燥的裝置，故答案為：2Fe+3Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl₃；在裝置D和E之間添加一個干燥的裝置．

點(diǎn)評 本題考查電化學(xué)和學(xué)生對性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計題的掌握，難度大，需要學(xué)生具有扎實(shí)的基礎(chǔ)知識與靈活運(yùn)用知識解決問題的能力．