Question

（2012?江蘇一模）氫、氮、氧三種元素可以分別兩兩組成如氮氧化物、氮氫化物和氫氧化物等，科學(xué)家們已經(jīng)研究和利用其特殊性質(zhì)開發(fā)其特有的功能．
（1）肼（N₂H₄）的制備方法之一是將NaClO溶液和NH₃反應(yīng)制得，試寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式

NaClO+2NH₃=N₂H₄+NaCl+H₂O

．
（2）肼可作為火箭發(fā)動機(jī)的燃料，NO₂為氧化劑，反應(yīng)生成N₂和水蒸氣．
N₂+2O₂（g）=2NO₂（g）；△H=+67.7kJ?mol^-1
N₂H₄+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（g）；△H=-534kJ?mol^-1
寫出肼和NO₂反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：

2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（g）；△H=-1135.7kJ?mol^-1

．
（3）肼-空氣燃料電池是一種堿性燃料電池，電解質(zhì)溶液是20%～30%的氫氧化鉀溶液．該電池放電時，負(fù)極的電極反應(yīng)式為

N₂H₄+4OH^--4e^-=N₂+4H₂O

．
（4）過氧化氫的制備方法很多，下列方法中原子利用率最高的是

D

（填序號）．
A．BaO₂+H₂SO₄═BaSO₄↓+H₂O₂
B．2NH₄HSO₄

電解  .

（NH₄）₂S₂O₈+H₂↑；（NH₄）₂S₂O₈+2H₂O═2NH₄HSO₄+H₂O₂
C．CH₃CHOHCH₃+O₂→CH₃COCH₃+H₂O₂
D．乙基蒽醌法見圖1
（5）根據(jù)本題（4）中B選項的方法，若要制得1mol H₂O₂，電解時轉(zhuǎn)移電子數(shù)為

2N_A

．
（6）某文獻(xiàn)報導(dǎo)了不同金屬離子及其濃度對雙氧水氧化降解海藻酸鈉溶液反應(yīng)速率的影響，實驗結(jié)果如圖2、圖3所示．

注：以上實驗均在溫度為20℃、w（H₂O₂）=0.25%、pH=7.12、海藻酸鈉溶液濃度為8mg?L^-1的條件下進(jìn)行．圖2中曲線a：H₂O₂；b：H₂O₂+Cu²⁺；c：H₂O₂+Fe²⁺；d：H₂O₂+Zn²⁺；e：H₂O₂+Mn²⁺；圖3中曲線f：反應(yīng)時間為1h；g：反應(yīng)時間為2h；兩圖中的縱坐標(biāo)代表海藻酸鈉溶液的粘度（海藻酸鈉濃度與溶液粘度正相關(guān)）．
由上述信息可知，下列敘述錯誤的是

B

（填序號）．
A．錳離子能使該降解反應(yīng)速率減緩
B．亞鐵離子對該降解反應(yīng)的催化效率比銅離子低
C．海藻酸鈉溶液粘度的變化快慢可反映出其降解反應(yīng)速率的快慢
D．一定條件下，銅離子濃度一定時，反應(yīng)時間越長，海藻酸鈉溶液濃度越�。�

Answer 1

分析：（1）NaClO溶液和NH₃發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯化鈉和肼，根據(jù)反應(yīng)物和生成物寫出反應(yīng)方程式；
（2）根據(jù)蓋斯定律寫出其熱化學(xué)方程式；
（3）燃料電池中負(fù)極上燃料失電子發(fā)生氧化反應(yīng)；
（4）不產(chǎn)生其它物質(zhì)的反應(yīng)原子的利用率最高；
（5）根據(jù)雙氧水和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式計算；    
（6）根據(jù)圖片中曲線變化趨勢與溶液粘度、反應(yīng)速率之間的關(guān)系分析．

解答：解：（1）該反應(yīng)中，次氯酸鈉被氨氣含有生成氯化鈉，氨氣被氧化生成肼，同時還有水生成，所以該反應(yīng)方程式為：NaClO+2NH₃=N₂H₄+NaCl+H₂O，
故答案為：NaClO+2NH₃=N₂H₄+NaCl+H₂O；
（2）N₂（g）+2O₂（g）=2NO₂（g）；△H=+67.7 kJ?mol^-1①
N₂H₄+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（g）；△H=-534kJ?mol^-1②
將方程式②×2-①得2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（g）；△H=（-543kJ/mol）×2-（+67.7 kJ?mol^-1）=-1135.7 kJ?mol^-1，
故答案為：2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（g）；△H=-1135.7 kJ?mol^-1；
（3）原電池中負(fù)極上肼失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成氮氣和水，其電極反應(yīng)式為：N₂H₄+4OH^--4e^-=N₂+4H₂O，故答案為：N₂H₄+4OH^--4e^-=N₂+4H₂O；
（4）ABC中除了生成雙氧水為還有其它物質(zhì)生成，D中只有雙氧水生成，所以D中原子利用率最高，故選D；
（5）該反應(yīng)中氧元素的化合價變化為：-2價→-1價，所以生成1mol雙氧水轉(zhuǎn)移電子2N_A，故答案為：2N_A；    
（6）根據(jù)圖2知，縱坐標(biāo)越大其粘度越大，相同時間內(nèi)縱坐標(biāo)變化越大，其反應(yīng)速率越快，根據(jù)圖3知，相同濃度的銅離子溶液中，縱坐標(biāo)變化越大，其反應(yīng)速率越大，
A．e曲線變化不明顯，所以錳離子能使該降解反應(yīng)速率減緩，故正確；
B．相同時間內(nèi)，含有亞鐵離子的曲線縱坐標(biāo)變化比含有銅離子的大，所以亞鐵離子對該降解反應(yīng)的催化效率比銅離子高，故錯誤；
C．海藻酸鈉濃度與溶液粘度正相關(guān)，粘度變化越大海藻酸鈉濃度變化越大，其反應(yīng)速率越大，所以海藻酸鈉溶液粘度的變化快慢可反映出其降解反應(yīng)速率的快慢，故正確；
D．根據(jù)圖3知，一定條件下，銅離子濃度一定時，反應(yīng)時間越長，溶液粘度越小，則海藻酸鈉溶液濃度越小，故正確；
故選B．

點評：本題考查較綜合，涉及電極反應(yīng)式的書寫、蓋斯定律等知識點，難點是圖象分析，會采用“定一議二”的方法分析圖象，難度較大．