Question

化學反應在工農業生產中有著重要的應用．按要求回答下列問題：
（1）利用化學反應可以制備許多物質．
①實驗室用銅制備NO的離子方程式為

 

．
②可用Al和Fe₂O₃制Fe，該反應的化學方程式為

 

．
③海水提溴過程中，向濃縮的海水中通入氯氣，再用熱空氣吹出生成的溴，然后用碳酸鈉溶液吸收溴，溴歧化為Br^-和BrO₃^-．這兩步反應的離子方程式分別為

 

、

 

．
（2）化學反應能為人類生產生活提供能源．
①由反應CH₄+2O₂

點燃  .

CO₂+2H₂O，可以設計出以NaOH溶液為電解質溶液的燃料電池，該電池工作時負極的電極反應式為：

 

．
②2011年山東高考化學中曾提到鈉硫高能電池，如圖是該電池的結構示意圖，該電池的工作溫度為320℃左右，電池反應為2Na+xS=Na₂S_x．該電池負極為

 

（填化學式），正極的電極反應式為

 

．用該電池作電源進行粗銅精煉時，當得到64g精銅時，理論上該電池負極消耗的質量為

 

g．

Answer 1

分析：（1）①金屬銅可以和稀硝酸之間反應生成硝酸銅、一氧化氮和水；
②金屬鋁可以和氧化鐵在高溫下反應生成金屬鐵和氧化鋁；
③氯氣具有氧化性，能將溴離子氧化為溴單質，溴水可以和堿性碳酸鈉之間反應得到溴化鈉、溴酸鈉和二氧化碳氣體；
（2）①燃料電池中燃料失電子的電極是負極，正極上氧氣得電子發生還原反應，據此回答；
②原電池正極發生得電子的還原反應，負極上發生失電子的氧化反應．

解答：解：（1）①實驗室用銅制備NO的離子方程式為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，故答案為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
②金屬鋁可以和氧化鐵在高溫下反應生成金屬鐵和氧化鋁，該反應為鋁熱反應，可以生產鐵，即2Al+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+Al₂O₃，故答案為：2Al+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+Al₂O₃；
③氯氣具有氧化性，能將溴離子氧化為溴單質，2Br^-+Cl₂=2Cl^-+Br₂，溴水可以和堿性碳酸鈉之間反應得到溴化鈉、溴酸鈉和二氧化碳氣體，實質是：3Br₂+3CO₃^2-=5Br^-+BrO₃^-+3CO₂↑，故答案為：2Br^-+Cl₂=2Cl^-+Br₂，3Br₂+3CO₃^2-=5Br^-+BrO₃^-+3CO₂↑；
（2）①燃料電池中燃料甲烷失電子的電極是負極，電極反應為：CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O，故答案為：CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O；
②根據電池反應為2Na+xS=Na₂S_x，失電子的是金屬鈉，所以Na是負極，Na-e^-=Na⁺，在正極上是S得電子得到硫離子的過程，即xS+2e^-=S_x^2-，用該電池作電源進行粗銅精煉時，陰極上Cu²⁺+2e^-=Cu，當得到64g精銅時，轉移電子是2mol，根據電子守恒，轉移2mol電子，消耗金屬鈉的物質的量是2mol，質量是46g，
故答案為：Na，xS+2e^-=S_x^2-，46．

點評：本題考查學生元素以及化合物的性質、電化學中原電池的工作原理以及電子守恒的應用等知識，屬于綜合知識的考查，難度不大．