Question

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，科學家們已經研究和利用其特殊性質開發其特有的功能．
（1）肼（N₂H₄）的制備方法之一是將NaClO溶液和NH₃反應制得，試寫出該反應的化學方程式

NaClO+2NH₃=N₂H₄+NaCl+H₂O

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

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，電解質溶液是20%～30%的氫氧化鉀溶液，反應生成N₂和水蒸氣．該電池放電時，負極的電極反應式為

N₂H₄+4OH^--4e^-=N₂+4H₂O

．
（4）某文獻報導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速率的影響，實驗結果如圖1、圖2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的條件下進行．圖中曲線a：H₂O₂；b：H₂O₂+Cu²⁺； c：H₂O₂+Fe²⁺；   d：H₂O₂+Zn²⁺；e：H₂O₂+Mn²⁺；圖10中曲線f：反應時間為1h；g：反應時間為2h；兩圖中的縱坐標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）．
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速率減緩
B．亞鐵離子對該降解反應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速率的快慢
D．一定條件下，銅離子濃度一定時，反應時間越長，海藻酸鈉溶液濃度越小．

Answer 1

分析：（1）NaClO溶液和NH₃發生氧化還原反應生成氯化鈉和肼，根據反應物和生成物寫出反應方程式；
（2）根據蓋斯定律計算反應的焓變并寫出其熱化學方程式；
（3）燃料電池中負極上是燃料失電子發生氧化反應；
（4）根據圖片中曲線變化趨勢與溶液粘度、反應速率之間的關系分析．

解答：解：（1）該反應中，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）原電池中負極上肼失電子和氫氧根離子反應生成氮氣和水，其電極反應式為：N₂H₄+4OH^--4e^-=N₂+4H₂O，故答案為：N₂H₄+4OH^--4e^-=N₂+4H₂O；
（4）根據圖2知，縱坐標越大其粘度越大，相同時間內縱坐標變化越大，其反應速率越快，根據圖3知，相同濃度的銅離子溶液中，縱坐標變化越大，其反應速率越大，
A．e曲線變化不明顯，所以錳離子能使該降解反應速率減緩，故A正確；
B．相同時間內，含有亞鐵離子的曲線縱坐標變化比含有銅離子的大，所以亞鐵離子對該降解反應的催化效率比銅離子高，故B錯誤；
C．海藻酸鈉濃度與溶液粘度正相關，粘度變化越大海藻酸鈉濃度變化越大，其反應速率越大，所以海藻酸鈉溶液粘度的變化快慢可反映出其降解反應速率的快慢，故C正確；
D．根據圖3知，一定條件下，銅離子濃度一定時，反應時間越長，溶液粘度越小，則海藻酸鈉溶液濃度越小，故D正確；
故選B．

點評：本題考查較綜合，涉及電極反應式的書寫、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．