Question

【題目】完成下列問題：

(1)氮和磷氫化物熱穩定性的比較：NH3______PH3（填“>”或“<”）。

(2)PH3和NH3與鹵化氫的反應相似，產物的結構和性質也相似。下列對PH3與HI反應產物的推斷正確的是_________（填序號）。

a．不能與NaOH反應 b．含離子鍵、共價鍵 c．受熱可分解

(3)已知H2與O2反應放熱，斷開1 mol H-H鍵、1 mol O=O鍵、1 mol O-H鍵所需要吸收的能量分別為Q1 kJ、Q2 kJ、Q3 kJ，由此可以推知下列關系正確的是______。

①Q1+Q2>Q3 ②2Q1+Q2<4Q3 ③2Q1+Q2<2Q3

(4)高鐵電池總反應為：3Zn+2K2FeO4+8H2O=3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH，寫出電池的正極反應：__________，負極反應 ________________。

Answer 1

【答案】> bc ② FeO42-+3e-+4H2O=Fe(OH)3+5OH- Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2

【解析】

(1)根據元素的非金屬性越強，其相應的簡單氫化物越穩定分析；

(2)PH3與HI反應產生PH4I，相當于銨鹽，具有銨鹽的性質；

(3)根據舊鍵斷裂吸收的能量減去新鍵生成釋放的能量的差值即為反應熱，結合燃燒反應為放熱反應分析解答；

(4)根據在原電池中，負極失去電子發生氧化反應，正極上得到電子發生還原反應，結合物質中元素化合價及溶液酸堿性書寫電極反應式。

(1)由于元素的非金屬性：N>P，所以簡單氫化物的穩定性：NH3>PH3；

(2) a．銨鹽都能與NaOH發生復分解反應，所以PH4I也能與NaOH發生反應，a錯誤；

b．銨鹽中含有離子鍵和極性共價鍵，所以PH4I也含離子鍵、共價鍵，b正確；

c．銨鹽不穩定，受熱以分解，故PH4I受熱也會發生分解反應，c正確；

故合理選項是bc；

(3)1 mol H2O中含2 mol H-O鍵，斷開1 mol H-H、1 mol O=O、1 mol O-H鍵需吸收的能量分別為Q1、Q2、Q3 kJ，則形成1 mol O-H鍵放出Q3 kJ熱量，對于反應H2(g)+O2(g)=H2O(g)，斷開1 mol H-H鍵和 mol O=O鍵所吸收的能量(Q1+Q2) kJ，生成2 mol H-O新鍵釋放的能量為2Q3 kJ，由于該反應是放熱反應，所以2Q3-(Q1+Q2)>0，2Q1+Q2<4Q3，故合理選項是②；

(4)在原電池中負極失去電子發生氧化反應，正極上得到電子發生還原反應。根據高鐵電池總反應為：3Zn+2K2FeO4+8H2O=3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH可知：Fe元素的化合價由反應前K2FeO4中的+6價變為反應后Fe(OH)3中的+3價，化合價降低，發生還原反應，所以正極的電極反應式為：FeO42-+3e-+4H2O=Fe(OH)3+5OH-；Zn元素化合價由反應前Zn單質中的0價變為反應后Zn(OH)2中的+2價，化合價升高，失去電子，發生氧化反應，所以負極的電極反應式為Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2。