濕法煉鋅的冶煉過(guò)程可用如圖簡(jiǎn)略表示,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(1)已知:N2(g)+2H2(g)═N2H4(l)△H=a kJ?mol-1,該反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行,則a
 
0(填“>”、“<”或“=”).
(2)ZnS焙燒的反應(yīng)2ZnS+3O2
 焙燒 
.
 
2SO2+2ZnO所涉及的物質(zhì)中,發(fā)生氧化反應(yīng)的物質(zhì)是
 
,不含離子鍵的化合物是
 

(3)電解過(guò)程中析出鋅的電極反應(yīng)式為
 

(4)產(chǎn)生的SO2可用Ba(NO32溶液吸收,部分產(chǎn)物可作為工業(yè)原料,其反應(yīng)的離子方程式為
 

(5)鋅-空氣電池與鋰電池相比,具有儲(chǔ)存電量高、成本低、沒(méi)有安全隱患等優(yōu)點(diǎn).該電池的總反應(yīng)為2Zn+O2═2ZnO,電解質(zhì)溶液為KOH溶液,則負(fù)極的電極反應(yīng)式為
 
.25℃時(shí),以該電池為電源,用兩個(gè)等質(zhì)量的銅棒作電極電解500mL 0.1mol/L CuSO4溶液,一段時(shí)間后切斷電源,對(duì)電極干燥并稱(chēng)量,測(cè)得兩電極的質(zhì)量差為9.6g,則至少需要
 
L空氣(折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)進(jìn)入該電池.
考點(diǎn):化學(xué)電源新型電池,氧化還原反應(yīng),焓變和熵變,電解原理
專(zhuān)題:氧化還原反應(yīng)專(zhuān)題,電化學(xué)專(zhuān)題
分析:(1)吸熱的熵減的反應(yīng)在任何條件下都不能自發(fā)進(jìn)行;
(2)在氧化還原反應(yīng)中,還原劑發(fā)生氧化反應(yīng),活潑金屬和非金屬元素之間形成的化學(xué)鍵是離子鍵;
(3)電解池中,陽(yáng)離子Zn[(NH34]2+在陰極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng);
(4)二氧化硫酸性氣體可以和硝酸鋇溶液之間發(fā)生氧化還原反應(yīng),得到白色沉淀硫酸鋇和一氧化氮?dú)怏w,據(jù)此書(shū)寫(xiě)離子方程式;
(5)在原電池的負(fù)極上發(fā)生失電子的氧化反應(yīng),根據(jù)電子守恒來(lái)計(jì)算消耗氧氣的量進(jìn)而計(jì)算消耗空氣的量.
解答: 解:(1)吸熱的熵減的反應(yīng)在任何條件下都不能自發(fā)進(jìn)行,該反應(yīng)是一個(gè)熵減小的反應(yīng),所以a>0,該反應(yīng)在任何條件下都不能自發(fā)進(jìn)行,故答案為:>;
(2)在氧化還原反應(yīng)中,還原劑ZnS發(fā)生氧化反應(yīng),活潑金屬和非金屬元素之間形成的化學(xué)鍵是離子鍵,如ZnS、ZnO二氧化硫?qū)儆诠矁r(jià)化合物,只含有共價(jià)鍵,
故答案為:SO2
(3)電解池中,陽(yáng)離子Zn[(NH34]2+在陰極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng),電解反應(yīng)式為:Zn[(NH34]2++2e-=Zn+4NH3↑,
故答案為:Zn[(NH34]2++2e-=Zn+4NH3↑;
(4)二氧化硫酸性氣體可以和硝酸鋇溶液之間發(fā)生氧化還原反應(yīng),得到白色沉淀硫酸鋇和NO氣體,離子方程式為3SO2+3Ba2++2H2O+2NO3-=3BaSO4↓+2NO↑+4H+
故答案為:3SO2+3Ba2++2H2O+2NO3-=3BaSO4↓+2NO↑+4H+
(5)在鋅-空氣電池原電池的負(fù)極上是金屬鋅發(fā)生失電子的氧化反應(yīng),在堿性環(huán)境下,電極反應(yīng)式為:Zn-2e-+2OH-=ZnO+H2O,以該電池為電源,用兩個(gè)等質(zhì)量的銅棒作電極電解500mL 0.1mol/L CuSO4溶液,陽(yáng)極上是Cu-2e-=Cu2+,陰極上是Cu2++2e-=Cu,對(duì)電極干燥并稱(chēng)量,測(cè)得兩電極的質(zhì)量差為9.6g,則減少的銅和生成的銅各是4.8g即0.075mol,轉(zhuǎn)移電子是0.15mol,根據(jù)反應(yīng)2Zn+O2═2ZnO,當(dāng)轉(zhuǎn)移電子是4mol時(shí),消耗氧氣是1moL,所以轉(zhuǎn)移電子是0.15mol時(shí),消耗氧氣是0.0375moL,氧氣體積是空氣提及的五分之一,所以消耗空氣的體積是0.0375moL×5×22.4L/mol=4.2L,
故答案為:Zn-2e-+2OH-=ZnO+H2O;4.2.
點(diǎn)評(píng):本題涉及燃料電池、電解池的工作原理以及電子守恒的有關(guān)計(jì)算、反應(yīng)的方向、化學(xué)鍵等知識(shí)的考查,綜合性強(qiáng),難度中等.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

A、B、C、D四種短周期元素,原子序數(shù)D>A>B>C,且A、B同周期,C、D同主族,A的原子結(jié)構(gòu)示意圖如圖,B元素最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的四分之一,C元素的氣態(tài)氫化物的水溶液顯堿性,據(jù)此填空:
(1)C元素氣態(tài)氫化物的電子式
 
,A、B、C、D四種元素按原子半徑由大到小的順序排列為
 
.(填元素符號(hào))
(2)A的最高價(jià)氧化物與氫氧化鈉反應(yīng)的離子方程式為
 

(3)A,C,D的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

圖表法是常用的科學(xué)研究方法.表①~⑩所代表的元素均在元素周期表的前20號(hào).它們的主要化合價(jià)如表所示.
代號(hào)
半徑(pm) 30 64 66 91 70 106 110 186 125 232
主要化合價(jià) -1,+1 -1 -2 -4,+4 -3,+5 -2,+4,+6 -4,+4 +1 +3 +1
(1)元素②在周期表中的位置是
 
,元素⑥的離子結(jié)構(gòu)示意圖
 

(2)元素⑦的氫化物的化學(xué)式是
 
,最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的化學(xué)式是
 
,元素①和⑧形成的化合物的電子式
 
,元素①和③形成的四核18電子化合物的電子式
 

(3)這些元素中金屬性最強(qiáng)的是
 
(填元素符號(hào)),氫化物最穩(wěn)定的是
 
(填氫化物化學(xué)式).
(4)元素②③⑥⑧⑨的離子半徑由小到大的順序是
 
(填離子符號(hào)).
(5)寫(xiě)出一種由上述元素中的非金屬元素組成的離子化合物化學(xué)式
 
,寫(xiě)出一種由上述元素組成的原子晶體的名稱(chēng)
 

(6)用一個(gè)實(shí)驗(yàn)事實(shí)說(shuō)明元素⑧與元素⑨的金屬性強(qiáng)弱
 

(7)由以上某些元素組成的物質(zhì)A、B、C、D有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系:

①如果A、B、D均由三種元素組成,C是無(wú)色無(wú)味的酸性氣體,B為兩性不溶物,則C的結(jié)構(gòu)式為
 
;由A轉(zhuǎn)化為B的離子方程式為
 

②如果A是一種紅棕色氣體,D是一種黑色的固體單質(zhì),則B的化學(xué)式為
 
,B與D反應(yīng)生成A的化學(xué)方程式為
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

某化學(xué)反應(yīng)2A?B+D在四種不同條件下進(jìn)行,B、D的起始濃度為0,反應(yīng)物A的濃度(mol/L)隨反應(yīng)時(shí)間
(min)的變化情況如下表所示:
實(shí)驗(yàn)
序號(hào)
時(shí)間
濃度
溫   度(℃)
0 10 20 30 40 50 60
1 800 1.0 0.80 0.67 0.57 0.50 0.50 0.50
2 800 c2 0.60 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50
3 800 c3 0.92 0.75 0.63 0.60 0.60 0.60
4 820 1.0 0.40 0.25 0.20 0.20 0.20 0.20
根據(jù)上述數(shù)據(jù),回答下列問(wèn)題(要有計(jì)算過(guò)程):
(1)實(shí)驗(yàn)1、4是為了研究
 
對(duì)反應(yīng)速率的影響,若c3=1.4,則實(shí)驗(yàn)1、3是為了研究
 
對(duì)反應(yīng)速率的影響.
(2)求在實(shí)驗(yàn)1中,反應(yīng)在10~20min內(nèi)反應(yīng)物A的平均反應(yīng)速率,在實(shí)驗(yàn)4中,反應(yīng)在0~10min內(nèi)反應(yīng)物A的平均反應(yīng)速率.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

8.5g NH3的物質(zhì)的量是
 
mol,含有
 
個(gè)氨分子,
 
個(gè)原子,標(biāo)準(zhǔn)狀況下占有的體積是
 
L.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

原電池是直接把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置.
(1)如圖1所示:在Cu-Zn原電池中,Zn極發(fā)生
 
反應(yīng)(填“氧化”或“還原”),寫(xiě)出電極反應(yīng)式
 
.Cu極為
 
極;發(fā)生的電極反應(yīng)為
 

(2)航天技術(shù)上使用的氫-氧燃料電池具有高能、輕便和不污染環(huán)境等優(yōu)點(diǎn).其放電時(shí)的電池總反應(yīng)方程式為:2H2+O2=2H2O.
圖2是氫-氧燃料電池的裝置圖.則:
①溶液中OH-移向
 
電極(填“a”或“b”).
②b電極周?chē)ㄈ氲臍怏w為
 
,發(fā)生的電極反應(yīng)為:
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

下列物質(zhì)按照純凈物、混合物、電解質(zhì)和非電解質(zhì)順序排列的是( 。
A、鹽酸、天然氣、醋酸、干冰
B、膽礬、漂白粉、氯化鉀、氯氣
C、氯化鈉、汽油、硫酸鋇、乙醇
D、氫氧化鈉、空氣、苛性鉀、石灰石

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

X和Y的原子序數(shù)都小于18,兩者能組合化合物XY3,已知X的原子序數(shù)為n,則Y的原子序數(shù)不可能是(  )
A、n+3B、n+2
C、n+4D、n-8

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

下列物質(zhì)中不能使淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)色的是( 。
A、溴水B、食鹽水
C、新制氯水D、碘水

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同步練習(xí)冊(cè)答案