Question

5．（1）在室溫下測得0.1mol•L^-1氨水PH=11，則該溫度下氨水的電離度α=1.0%
（2）25℃時在0.1mol•L^-1的H₂A水溶液中，用氫氧化鈉來調節溶液的pH，得到其中含H₂A、HA^-、A^2-三種微粒的溶液．
①當溶液的pH=7時，c（Na⁺）=c（HA^-）+2c（A^2-）（填微粒間量的關系）
②當c（Na⁺）=c（A^2-）+c（HA^-）+c（H₂A）時溶液為NaHA溶液（填物質）．
（3）肼（N₂H₄）又稱聯氨，是一種可燃性的液體，可用作火箭燃料．
已知在101kPa時，32.0gN₂H₄在氧氣中完全燃燒生成氮氣和液態水，放出熱量624kJ（25℃時），N₂H₄完全燃燒反應的熱化學方程式是N₂H₄（1）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（1）△H=-624kJ/mol．
（4）甲醇-空氣燃料電池是一種高效能、輕污染電動汽車的車載電池，該燃料電池的電池反應式為：2CH₃OH+3O₂=2CO₂+4H₂O．其工作原理示意圖如下（其中a、b、c、d四個出入口表示通入或排出的物質）．則負極的電極反應式為CH₃OH+H₂O-6e^-═CO₂+6H⁺；正極的電極反應式為4H⁺+4e^-+O₂=2H₂O．

Answer 1

分析 （1）一水合氨為弱電解質，部分電離，電離方程式為NH₃•H₂O?NH₄⁺+OH^-，氨水的電離度a=$\frac{c（O{H}^{-}）}{c（N{H}_{3}•{H}_{2}O）}$×100%；
（2）①根據溶液中的電荷守恒進行判斷；
②根據溶液中的物料守恒進行分析；
（3）32.0g N₂H₄的物質的量=$\frac{32g}{32g/mol}$=1mol，1mol肼完全燃燒生成液態水放出624kJ熱量，據此書寫熱化學反應方程式；
（4）酸性條件下，負極上甲醇失電子和水反應生成二氧化碳和氫離子，正極氧氣得到電子與氫離子反應生成水，據此寫出電極反應式．

解答 解：（1）0.1mol•L^-1氨水PH=11，則c（OH^-）=10^-3mol/L，電離方程式為NH₃•H₂O?NH₄⁺+OH^-，氨水的電離度a=$\frac{c（O{H}^{-}）}{c（N{H}_{3}•{H}_{2}O）}$×100%=$\frac{1{0}^{-3}}{0.1}$×100%=1.0%，
故答案為：1.0%；   
（2）①根據溶液中的電荷守恒：c（Na⁺）+c（H⁺）=c（HA^-）+2c（A^2-）+c（OH^-），當溶液的pH=7時，c（H⁺）=c（OH^-），所以c（Na⁺）=c（HA^-）+2c（A^2-），
故答案為：c（HA^-）+2c（A^2-）；
②0.1mol•L^-1的H₂A水溶液中，用氫氧化鈉來調節溶液pH，得到含有H₂A、HA^-、A^2-三種微粒的溶液，說明溶液依舊呈酸性，H₂A為二元酸，當加入氫氧化鈉不足量時，會發生反應：NaOH+H₂A=NaHA+H₂O，根據物料守恒則有c（Na⁺）=c（A^2-）+c（HA^-）+c（H₂A），
故答案為：NaHA；
（3）32.0g N₂H₄的物質的量=$\frac{32g}{32g/mol}$=1mol，1mol肼完全燃燒生成液態水放出624kJ熱量，該熱化學反應方程式為：N₂H₄（1）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（1）△H=-624kJ/mol，
故答案為：N₂H₄（1）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（1）△H=-624kJ/mol；
（4）酸性條件下，負極上甲醇失電子和水反應生成二氧化碳和氫離子，則負極的電極反應式為：CH₃OH+H₂O-6e^-═CO₂+6H⁺；
正極氧氣得到電子結合氫離子反應生成水，正極電極反應式為：4H⁺+4e^-+O₂=2H₂O，
故答案為：CH₃OH+H₂O-6e^-═CO₂+6H⁺；4H⁺+4e^-+O₂=2H₂O．

點評 本題考查了離子濃度大小比較、原電池工作原理及其應用、熱化學方程式酸性等知識，題目難度中等，試題知識點較多、綜合性較強，充分考查學生的分析、理解能力及靈活應用基礎知識的能力，注意掌握電荷守恒、物料守恒的應用方法，明確原電池工作原理、熱化學方程式的書寫原則．