Question

（1）在25℃下，向濃度均為0.1mol?L^-1的MgCl₂和CuCl₂混合溶液中逐滴加入氨水，先生成

 

沉淀（填化學式），生成該沉淀的離子方程式為

 

．（已知25℃時K_sp[Mg（OH）₂]=1.8×10^-11，K_sP[Cu（OH）₂]=2.2×10^-20．）
（2）在25℃下，將a mol?L^-1的氨水與0.01mol?L^-1的鹽酸等體積混合，反應時溶液中c（NH₄⁺）=c（Cl^-）．則溶液顯

 

性（填“酸”“堿”或“中”）；
（3）發射飛船時肼（N₂H₄）與NO₂作推力能源，兩者反應產生氮氣和水蒸氣．已知：
①N₂（g）+2O₂（g）=2NO₂（g）△H=+67.7kJ/mol
②N₂H₄（g）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（g）△H=-534kJ/mol
則肼與二氧化氮反應的熱化學方程式為：

 

（4）飛船使用的氫氧燃料電池具有高能、輕便和不污染環境等優點．氫氧燃料電池有酸式和堿式兩種，其電池總反應均為：2H₂+O₂=2H₂O．酸式氫氧燃料電池的電解質溶液是強酸溶液，其負極電極反應式可表示為：2H₂-4e^-=4H⁺，則其正極反應式為

 

；堿式氫氧燃料電池中的電解質溶液是強堿溶液，其正極電極反應式可表示為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，則其負極反應式為

 

．

Answer 1

考點：難溶電解質的溶解平衡及沉淀轉化的本質,熱化學方程式,化學電源新型電池

專題：基本概念與基本理論

分析：（1）根據溶度積常數確定先沉淀的物質，溶度積常數越小的物質越先沉淀，銅離子和氨水反應生成氫氧化銅和銨根離子；
（2）c（NH₄⁺）=c（Cl^-），根據電荷守恒判斷溶液中氫離子與氫氧根離子濃度的關系；
（3）由N₂H₄與N₂的熱化學方程式，運用蓋斯定律，可知肼與二氧化氮反應的熱化學方程式；
（4）酸性氫氧燃料電池在正極上放電的是氧氣，電極反應是：O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O；堿式氫氧燃料電池在負極放電的是氫氣，負極反應式為H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O．

解答： 解：（1）溶度積常數越小的物質越先沉淀，氫氧化銅的溶度積小于氫氧化鎂的溶度積，所以氫氧化銅先沉淀；銅離子和氨水反應生成氫氧化銅沉淀和銨根離子，離子方程式為：Cu²⁺+2NH₃?H₂O?Cu（OH）₂↓+2NH₄⁺，
故答案為：Cu（OH）₂，Cu²⁺+2NH₃?H₂O?Cu（OH）₂↓+2NH₄⁺；
（2）在25℃下，將a mol?L^-1的氨水與0.01mol?L^-1的鹽酸等體積混合，反應時溶液中c（NH₄⁺）=c（Cl^-），根據電荷守恒可得：c（H⁺）=c（OH^-）=10^-7mol/L，則溶液顯中性，
故答案為：中性；     
（3）根據蓋斯定律，將（2×①）+（2×②）可知：2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（g ）△H=-1135.7kJ/mol，
故答案為：2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（g ）△H=-1135.7kJ/mol；   
（3）氫氧燃料電池無論是酸式還是堿式，其電池總反應均為：2H₂+O₂=2H₂O ①
酸式氫氧燃料電池負極電極反應式為：2H₂-4e^-=4H⁺②
用（①-②）即得酸式氫氧燃料電池的正極反應：O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O；
堿式氫氧燃料電池的正極電極反應式為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-③
用（①-③）即得：2H₂-4e^-+4OH^-=4H₂O，故堿式氫氧燃料電池的負極反應：H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O，
故答案為：O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O；H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O．

點評：本題考查了難溶物溶度積的應用、熱化學方程式的書寫、原電池工作原理及其應用等知識，為基礎性試題的考查，題目難度中等，注意掌握難溶物溶度積與溶解度的關系、蓋斯定律的內容及應用方法，明確電解原理，能夠正確書寫電極反應式，試題培養了學生靈活應用所學知識的能力．