Question

化學(xué)能的利用是化學(xué)研究的重要方面，化學(xué)能的利用包括化學(xué)能與熱能、光能、電能的轉(zhuǎn)化．
（1）化學(xué)能與光能
下列關(guān)于化學(xué)能與光能的說(shuō)法不正確的是

 

（填編號(hào)）．
A．化石能源是遠(yuǎn)古太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能而儲(chǔ)存下來(lái)的
B．光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能最重要的是植物的光合作用
C．利用太陽(yáng)能分解水制取氫氣是光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過(guò)程
D．燈泡通電發(fā)光就是燈泡把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能的過(guò)程
（2）化學(xué)能與熱能
肼（N₂H₄）又稱聯(lián)氨，是一種可燃性的液體．發(fā)射“神六”時(shí)用肼（N₂H₄）作為火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料，NO₂為氧化劑，反應(yīng)生成N₂和水蒸氣．已知：
N₂（g）+2O₂（g）═2NO₂（g）△H=+67.7kJ/mol
N₂H₄（g）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（g）△H=-534kJ/mol
則肼和NO₂反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為

 

．
（3）化學(xué)能與電能
①高鐵電池是一種新型可充電電池，與普通充電電池相比，該電池能長(zhǎng)時(shí)間保持穩(wěn)定的放電電壓，高鐵電池的總反應(yīng)為3Zn+2K₂FeO₄+8H₂O  

放電

充電

3Zn（OH）₂+2Fe（OH）₃+4KOH．則放電時(shí)，正極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是

 

，放電時(shí)

 

極附近溶液的堿性增強(qiáng)．
②高鐵酸鉀（K₂FeO₄）是一種強(qiáng)氧化劑，工業(yè)上可先制得高鐵酸鈉，制備高鐵酸鈉的兩種方法的主要反應(yīng)原理如下：
濕法制備--2Fe（OH）₃+3ClO^-+4OH^-═2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O
干法制備--2FeSO₄+6Na₂O₂═2Na₂FeO₄+2Na₂O+2Na₂SO₄+O₂↑
然后在低溫下向高鐵酸鈉溶液中加入一定量的KOH，可析出高鐵酸鉀．
由以上信息可知：高鐵酸鈉溶解度比高鐵酸鉀

 

（填“大”或“小”），每生成1mol Na₂FeO₄濕法和干法制備反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)之比為

 

，K₂FeO₄可以和水反應(yīng)生成氫氧化鐵和氧氣，則該反應(yīng)的離子方程式為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：常見(jiàn)的能量轉(zhuǎn)化形式,用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算,化學(xué)電源新型電池

專題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,電化學(xué)專題

分析：（1）根據(jù)化石能源的產(chǎn)生、水的分解中能量的轉(zhuǎn)化植物的光和作用中能量的轉(zhuǎn)化知識(shí)來(lái)回答；
（2）依據(jù)題干熱化學(xué)方程式和蓋斯定律進(jìn)行計(jì)算得到所需熱化學(xué)方程式；
（3）①放電時(shí)，正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，根據(jù)正負(fù)極電極反應(yīng)確定溶液堿性變化；
②濕法制備高鐵酸鉀時(shí)，需先制得高鐵酸鈉，然后再向高鐵酸鈉中加入飽和KOH溶液，即可析出高鐵酸鉀，說(shuō)明高鐵酸鉀溶解度��；干法制備中，F(xiàn)e元素的化合價(jià)由+2價(jià)升高為+6價(jià)，過(guò)氧化鈉中O元素的化合價(jià)既升高又降低，濕法制備中，F(xiàn)e元素的化合價(jià)由+3價(jià)升高為+6價(jià)；用K₂FeO₄處理中性廢水時(shí)與水反應(yīng)生成氫氧化鐵膠體，并放出無(wú)色無(wú)味的氣體和其它物質(zhì)，鐵元素化合價(jià)降低，氧元素化合價(jià)升高生成氧氣，結(jié)合電荷守恒配平書(shū)寫離子方程式．

解答： 解：（1）A．化石能源是遠(yuǎn)古太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能而儲(chǔ)存下來(lái)的，符合實(shí)際，故A正確；
B．植物的光合作用是將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能最重要的方式，故B正確；
C．利用太陽(yáng)能分解水制取氫氣是光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過(guò)程，故C正確；
D．燈泡通電發(fā)光就是燈泡把電能轉(zhuǎn)化為光能以及熱能的過(guò)程，故D錯(cuò)誤．
故選D；
（2）①N₂（g）+2O₂（g）═2NO₂（g）△H₁=+67.7KJ/mol；
②N₂H₄（g）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（g）△H₂=-534KJ/mol；
依據(jù)蓋斯定律②×2-①得到，則肼與NO₂完全反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為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）①負(fù)極反應(yīng)為Zn-2e^-+2OH^-═Zn（OH）₂，正極反應(yīng)為FeO₄^2-+3e^-+4H₂O═Fe（OH）₃+5OH^-，根據(jù)電極反應(yīng)式知，正極附近有氫氧根離子生成，所以正極附近溶液堿性增強(qiáng)，故答案為：K₂FeO₄；正；
②流程分析可知，濕法制備高鐵酸鉀時(shí)，需先制得高鐵酸鈉，然后再向高鐵酸鈉中加入飽和KOH溶液，即可析出高鐵酸鉀，說(shuō)明高鐵酸鈉溶解度大于高鐵酸鉀溶解度，高鐵酸鉀的溶解度比高鐵酸鈉��；干法制備中，F(xiàn)e元素的化合價(jià)由+2價(jià)升高為+6價(jià)，過(guò)氧化鈉中O元素的化合價(jià)既升高又降低，則每生成1mol Na₂FeO₄，轉(zhuǎn)移電子為1mol×4+1mol×1=5mol；濕法制備中，F(xiàn)e元素的化合價(jià)由+3價(jià)升高為+6價(jià)，則每生成1mol Na₂FeO₄，共轉(zhuǎn)移1mol×（6-3）=3mol電子，用K₂FeO₄處理中性廢水時(shí)與水反應(yīng)生成氫氧化鐵膠體，并放出無(wú)色無(wú)味的氣體和其它物質(zhì)，鐵元素化合價(jià)降低，氧元素化合價(jià)升高生成氧氣，結(jié)合電荷守恒配平書(shū)寫離子方程式為：4FeO₄^2-+10H₂O=4Fe（OH）₃（膠體）+8OH^-+3O₂↑，故答案為：大；3：5；4FeO₄^2-+10H₂O=4 Fe（OH）₃↓+3O₂↑+8OH^-．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了物質(zhì)性質(zhì)的分析，物質(zhì)組成的實(shí)驗(yàn)探究方法和實(shí)驗(yàn)過(guò)程分析判斷，氧化還原反應(yīng)實(shí)質(zhì)理解和化學(xué)式變化的計(jì)算應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度較大．