Question

Ⅰ.高鐵酸鉀(K₂FeO₄)是極好的氧化劑，具有高效的消毒作用，為一種新型非氯高效消毒劑。其生產工藝流程如下：
 
請同答下列問題。
（1）寫出向KOH溶液中通入足量Cl₂發生反應的離子方程式                  。
（2）在溶液I中加入KOH固體的目的是     (選填序號)。

A．為下一步反應提供堿性的環境

B．使KClO3轉化為KClO

C．與溶液I中過量的Cl2繼續反應，生成更多的KClO

D．KOH固體溶解會放出較多的熱量，有利于提高反應速率和KClO的純度

（3）從溶液Ⅱ中分離出K₂FeO₄后，還會有副產品KNO₃、KCl，則反應③中發生的離子反應方程式為                            。要制得69.3克K₂FeO₄，理論上消耗氧化劑的物質的量為      mol。
（4）高鐵電池是一種新型二次電池，電解液為堿溶液，其反應式為：
3Zn(OH)₂+2Fe(OH)₃+4KOH3Zn+2K₂FeO₄+8H₂O，
放電時電池的負極反應式為                          。
Ⅱ.肼(N₂H₄)又稱聯氨，是一種可燃性的液體，用作火箭燃料。
（5）寫出肼分子的電子式                  。
（6）肼能與N₂O₄反應：2N₂H₄(g)＋N₂O₄(g)=3N₂(g)＋4H₂O(g)  ΔH＝－1076.7 kJ/mol。
已知：N₂(g)＋2O₂(g)=N₂O₄(g)　ΔH＝＋8.7 kJ/mol， 寫出肼與O₂反應生成N₂和H₂O(g)的熱化學方程式                                                  。

Answer 1

I.（1）2OH^-+Cl₂=ClO^-+Cl^-+H₂O；（2）AC；
（3）2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O  0.525；
（4）Zn+2OH^--2e^-=Zn(OH)₂  [或 Zn+2OH^-=Zn(OH)₂+2e^- 或3Zn+6OH^---6e^-=3Zn(OH)₂]
II．（5）
（6）N₂H₄(g)＋O₂(g)=N₂(g)＋2H₂O(g)     ΔH＝－534.0 kJ/mol

試題分析：（1）KOH與Cl₂發生反應同NaOH與Cl₂發生反應產物為KCl和KClO。
（2）在溶液I中加入KOH固體一方面為下一步反應提供堿性的環境；另一方面與溶液I中過量的Cl₂繼續反應，生成更多的KClO。故AC正確。
（3）反應③從溶液Ⅱ中分離出K₂FeO₄后，還會有副產品KNO₃、KCl，說明Fe³⁺—→FeO₄^2-、ClO^-—→Cl^-，即2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O；由3KClO~2K₂FeO₄，制得69.3克K₂FeO₄，理論上消耗n(KClO)為0.525mol。
（4）放電時活潑金屬Zn是電池的負極，堿性環境，則反應式為Zn+2OH^--2e^-=Zn(OH)₂。
（5）寫肼分子的電子式注意N-N是一對電子共用。
（6）根據要求寫出化學反應N₂H₄(g)＋O₂(g)=N₂(g)＋2H₂O(g)，由蓋斯定律可知，ΔH為已知兩個反應的和的一半。