Question

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

 

（填編號）．
A．化石能源是遠古太陽能轉(zhuǎn)化為化學能而儲存下來的
B．光能轉(zhuǎn)化為化學能最重要的是植物的光合作用
C．利用太陽能分解水制取氫氣是光能轉(zhuǎn)化為化學能的過程
D．燈泡通電發(fā)光就是燈泡把化學能轉(zhuǎn)化為光能的過程
（2）化學能與熱能
肼（N₂H₄）又稱聯(lián)氨，是一種可燃性的液體．發(fā)射“神六”時用肼（N₂H₄）作為火箭發(fā)動機的燃料，NO₂為氧化劑，反應生成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反應的熱化學方程式為

 

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

放電

充電

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

 

，放電時

 

極附近溶液的堿性增強．
②高鐵酸鉀（K₂FeO₄）是一種強氧化劑，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中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)之比為

 

，K₂FeO₄可以和水反應生成氫氧化鐵和氧氣，則該反應的離子方程式為

 

．

Answer 1

考點：常見的能量轉(zhuǎn)化形式,用蓋斯定律進行有關(guān)反應熱的計算,化學電源新型電池

專題：化學反應中的能量變化,電化學專題

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)化知識來回答；
（2）依據(jù)題干熱化學方程式和蓋斯定律進行計算得到所需熱化學方程式；
（3）①放電時，正極上得電子發(fā)生還原反應，根據(jù)正負極電極反應確定溶液堿性變化；
②濕法制備高鐵酸鉀時，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，說明高鐵酸鉀溶解度�。桓煞ㄖ苽渲�，F(xiàn)e元素的化合價由+2價升高為+6價，過氧化鈉中O元素的化合價既升高又降低，濕法制備中，F(xiàn)e元素的化合價由+3價升高為+6價；用K₂FeO₄處理中性廢水時與水反應生成氫氧化鐵膠體，并放出無色無味的氣體和其它物質(zhì)，鐵元素化合價降低，氧元素化合價升高生成氧氣，結(jié)合電荷守恒配平書寫離子方程式．

解答： 解：（1）A．化石能源是遠古太陽能轉(zhuǎn)化為化學能而儲存下來的，符合實際，故A正確；
B．植物的光合作用是將光能轉(zhuǎn)化為化學能最重要的方式，故B正確；
C．利用太陽能分解水制取氫氣是光能轉(zhuǎn)化為化學能的過程，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程，故D錯誤．
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完全反應的熱化學方程式為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負極反應為Zn-2e^-+2OH^-═Zn（OH）₂，正極反應為FeO₄^2-+3e^-+4H₂O═Fe（OH）₃+5OH^-，根據(jù)電極反應式知，正極附近有氫氧根離子生成，所以正極附近溶液堿性增強，故答案為：K₂FeO₄；正；
②流程分析可知，濕法制備高鐵酸鉀時，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小；干法制備中，F(xiàn)e元素的化合價由+2價升高為+6價，過氧化鈉中O元素的化合價既升高又降低，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元素的化合價由+3價升高為+6價，則每生成1mol Na₂FeO₄，共轉(zhuǎn)移1mol×（6-3）=3mol電子，用K₂FeO₄處理中性廢水時與水反應生成氫氧化鐵膠體，并放出無色無味的氣體和其它物質(zhì)，鐵元素化合價降低，氧元素化合價升高生成氧氣，結(jié)合電荷守恒配平書寫離子方程式為：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^-．

點評：本題考查了物質(zhì)性質(zhì)的分析，物質(zhì)組成的實驗探究方法和實驗過程分析判斷，氧化還原反應實質(zhì)理解和化學式變化的計算應用，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度較大．