Question

ZnSe是一種光電性能優異的半導體材料，人們開發出了多種制備ZnSe納米粒子的方法．某研究小組用如下方法制備了ZnSe納米粒子：

（1）SeO₂能溶于水，溶解過程中的化學方程式：______；
（2）硒酸（H₂SeO₄）的水溶液按下式發生一級和二級電離：
H₂SeO₄=H⁺+HSeO₄^-；HSeO₄^-H⁺+SeO₄^2-，K₂=1.0×10^-2（298K）
Na₂SeO₄溶液顯______（填“酸性”、“中性”、“堿性”）．理由______（用離子方程式表示）
（3）已知肼（N₂H₄）有強還原性，在反應釜中與SeO₃^2-反應的氧化產物是N₂，請寫出該反應的離子程式：______．
（4）使用合適的催化劑和電極材料，以N₂、H₂為原料，以HCl-NH₄Cl為電解質溶液構成新型燃料電池，同時達到固氮作用．該電池的正極反應式為______．

Answer 1

【答案】分析：（1）Se與S同主族，SeO₂為酸性氧化物，與SO₂性質相似；
（2）根據HSeO₄^-H⁺+SeO₄^2-，K₂=1.0×10^-2（298K），可知Na₂SeO₄為強堿弱酸鹽，SeO₄^2-離子水解，溶液呈堿性；
（3）在反應釜中反應物有Zn²⁺、SeO₃^2-、N₂H₄，生成物有N₂，根據氧化還原反應得失電子相等和質量守恒定律書寫離子方程式；
（4）原電池正極發生還原反應．
解答：解：（1）SeO₂為酸性氧化物，與水反應生成H₂SeO₃，反應方程式為SeO₂+H₂O═H₂SeO₃，故答案為：SeO₂+H₂O═H₂SeO₃；
（2）根據HSeO₄^-H⁺+SeO₄^2-，K₂=1.0×10^-2（298K），可知Na₂SeO₄為強堿弱酸鹽，SeO₄^2-離子水解，溶液呈堿性，水解離子方程式為SeO₄^2-+H₂O═HSeO₄^-+OH^-，
故答案為：堿性；SeO₄^2-+H₂O═HSeO₄^-+OH^-；
（3）在反應釜中反應物有Zn²⁺、SeO₃^2-、N₂H₄，生成物有N₂，SeO₃^2-被還以為-2價的Se，與Zn²⁺生成ZnSe，根據氧化還原反應得失電子相等和質量守恒定律，離子方程式為
2Zn²⁺+2SeO₃^2-+3N₂H₄=2ZnSe+3N₂↑+6H₂O，故答案為：2Zn²⁺+2SeO₃^2-+3N₂H₄=2ZnSe+3N₂↑+6H₂O；
（4）以N₂、H₂為原料，以HCl-NH₄Cl為電解質溶液構成新型燃料電池，正極發生還原反應，即氮氣被還原生成NH₄⁺，電極反應式為N₂+6e^-+8H⁺=2NH₄⁺，故答案為：N₂+6e^-+8H⁺=2NH₄⁺．
點評：本題考查較為綜合，涉及氧化還原反應、原電池等知識，本題難度中等，本題易錯點為（3），注意判斷反應物和生成物，用守恒的方法書寫離子方程式．