综合题14.0分
化学

CO和联氨(N2H4)的性质及应用的研究是能源开发、环境保护的重要课题。

35.① 用CO、O2和KOH溶液可以制成碱性燃料电池,则该电池反应的离子方程式为   ▲  

② 用CO、O2和固体电解质还可以制成如下图1所示的燃料电池,则电极d的电极反应式为   ▲   

36.联氨的性质类似于氨气,将联氨通入CuO浊液中,有关物质的转化如图2所示。

①在图示2的转化中,化合价不变的元素是   ▲   (填元素名称)。

②在转化过程中通入氧气发生反应后,溶液的pH将   ▲   (填“增大”、“减小”或“不变”)。转化中当有1 mol N2H4参与反应时,需要消耗O2的物质的量为   ▲  

③加入NaClO时发生的反应为:Cu(NH3)+2ClO+2OH=Cu(OH)2↓+2N2H4↑+2Cl+2H2O

该反应需在80℃以上进行,其目的除了加快反应速率外,还有   ▲      ▲  

37.CO与SO2在铝矾土作催化剂、773 K条件下反应生成CO2和硫蒸气,该反应可用于从烟道气中回收硫,反应体系中各组分的物质的量与反应时间的关系如图3所示,写出该反应的化学方程式:        ▲       

第1小题正确答案及相关解析

正确答案

①2CO+O2+4OH=2CO32-+2H2O。  ②  CO+O2-—2e-=CO

解析

①原电池中负极失去电子,正极得到电子,则用CO、O2和KOH溶液制成的碱性燃料电池中负极CO失去电子,正极氧气得到电子,则该电池反应的离子方程式为2CO+O2+4OH=2CO32-+2H2O。②d电极通入的是CO,是负极,则电极反应式为CO+O2-—2e-=CO2

考查方向

考察了离子方程式和电极反应式的书写。

解题思路

①原电池中负极失去电子,正极得到电子,则用CO、O2和KOH溶液制成的碱性燃料电池中负极CO失去电子,正极氧气得到电子,则该电池反应的离子方程式为2CO+O2+4OH=2CO32-+2H2O。②d电极通入的是CO,是负极,则电极反应式为CO+O2-—2e-=CO2

易错点

正负电极反应的分与书写。

第2小题正确答案及相关解析

正确答案

①氢、钠    ② 增大   1mol    ③ 氢氧化铜分解、降低联氨溶解度使其从溶液中逸出。

解析

联氨的性质类似于氨气,将联氨通入CuO浊液中,有关物质的转化如图2所示。①在图示的转化中,铜元素的化合价从+2价降低到+1价,氧元素的化合价从0价降低到—2价,氮元素的化合价从—3价升高到0价,氯元素的化合价从+1价降低到—1价,因此化合价不变的元素是氢、钠。②在转化过程中通入氧气发生反应后有水生成,因此溶液的pH将增大。转化中当有1molN2H4参与反应时,转移4mol电子,则根据电子得失守恒可知需要消耗O2的物质的量为4mol÷4=1mol。③加热能使氢氧化铜分解,同时降低气体的溶解度,因此该反应需在80℃以上进行,其目的除了加快反应速率外,还有氢氧化铜分解、降低联氨溶解度使其从溶液中逸出。

考查方向

考察了物质变化过程中化合价、酸碱性的变化;温度对物质和化学方程式的影响。

解题思路

联氨的性质类似于氨气,将联氨通入CuO浊液中,有关物质的转化如图2所示。①在图示的转化中,铜元素的化合价从+2价降低到+1价,氧元素的化合价从0价降低到—2价,氮元素的化合价从—3价升高到0价,氯元素的化合价从+1价降低到—1价,因此化合价不变的元素是氢、钠。②在转化过程中通入氧气发生反应后有水生成,因此溶液的pH将增大。转化中当有1molN2H4参与反应时,转移4mol电子,则根据电子得失守恒可知需要消耗O2的物质的量为4mol÷4=1mol。③加热能使氢氧化铜分解,同时降低气体的溶解度,因此该反应需在80℃以上进行,其目的除了加快反应速率外,还有氢氧化铜分解、降低联氨溶解度使其从溶液中逸出。

易错点

根据电子得失守恒可知需要消耗O2的物质的量为4mol÷4=1mol。。

第3小题正确答案及相关解析

正确答案

4CO+2SO2=4CO2+S2

解析

根据图像可知一种反应物和生成的变化量相等,这说明这两种物质是CO和CO2。而另一种反应物和生成物的变化量之比是2:1,所以生成物是S2,则反应的化学方程式为4CO+2SO2=4CO2+S2

考查方向

考察了化学方程式的书写。

解题思路

根据图像可知一种反应物和生成的变化量相等,这说明这两种物质是CO和CO2。而另一种反应物和生成物的变化量之比是2:1,所以生成物是S2,则反应的化学方程式为4CO+2SO2=4CO2+S2

易错点

根据图像反应物和生成的变化量来推导反应物和生成物的比例。

教师点评

考查原电池原理以及氧化还原滴定的应用。

考查原电池原理以及氧化还原滴定的应用。