Question

（2013?保定一模）已知氮元素有許多化合價(jià)，其化合價(jià)有-3、0、+1、+2、+3、+4、+5
（1）下表是硝酸與某種金屬M(fèi)在某些條件下反應(yīng)所得還原產(chǎn)物的關(guān)系：

硝酸	硝酸濃度大于10mol/L	硝酸濃度為6.6～10mol/L、加熱	硝酸濃度為6.6～10mol/L
還原產(chǎn)物	NO2	NO2	NO2
硝酸	硝酸濃度為0.1～6.6mol/L、加熱	硝酸濃度0.1～6.6mol/L	硝酸濃度0.1mol/L
還原產(chǎn)物	NO	NO2、N2	NH4NO3

通過分析上表可得出的結(jié)論是：當(dāng)硝酸與金屬M(fèi)反應(yīng)時(shí)

硝酸濃度或溫度不同，硝酸的含有產(chǎn)物不同

，金屬鋅與某濃度的硝酸反應(yīng)時(shí)，無氣體產(chǎn)生，則此化學(xué)反應(yīng)中被還原的硝酸與 參加反應(yīng)的硝酸物質(zhì)的量之比是

1：10

．
（2）以氨作為燃料的固體氧化物（含 有0^2-）燃料電池，具有全固態(tài) 結(jié)構(gòu)、能量效率高、無污染等特 點(diǎn)，另外氨氣含氫量高，不含碳，易液化，方便運(yùn)輸和貯存，是很 好的氫源載體．其工作原理如圖1 所示，

①該電池工作時(shí)的總反應(yīng)為

2NH₃+3O₂=N₂+6H₂O

②固體氧化物作為電池工作的電解質(zhì)，O^2-移動(dòng)方向?yàn)?!--BA-->

由電極b向電極a移動(dòng)

（選填“由電極a向電極b”或“由電極b向電極a”）．
③該電池工作時(shí)，在接觸面上發(fā)生的電極反應(yīng)為

2NH₃+3O ^2--6e^-=N₂+3H₂O

．
（3）N₂O₅是一種新型硝化劑，其性質(zhì)和制備 受到人們的關(guān)注．如圖2所示裝置可用于制備N₂O₅，寫出在電解池中生成N₂0₅ 的電極反應(yīng)式

N₂0₄+2HNO₃-2e^-=2N₂0₅+2H⁺

．

Answer 1

分析：（1）金屬鋅與某濃度的硝酸反應(yīng)時(shí)，無氣體產(chǎn)生，應(yīng)生成硝酸鋅和硝酸銨；
（2）根據(jù)無污染的特點(diǎn)可知反應(yīng)為2NH₃+3O₂=N₂+6H₂O，通入氨氣的一極為負(fù)極，陰離子向負(fù)極移動(dòng)；負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，氨氣被氧化生成氮?dú)猓?br />（3）電解池中生成N₂0₅ 的電極發(fā)生氧化反應(yīng)，N₂0₄被氧化．

解答：解：（1）由表中數(shù)據(jù)可知，硝酸濃度或溫度不同，硝酸的含有產(chǎn)物不同，金屬鋅與某濃度的硝酸反應(yīng)時(shí)，無氣體產(chǎn)生，應(yīng)生成硝酸鋅和硝酸銨，反應(yīng)的方程式為4Zn+10HNO₃=4Zn（NO₃）₂+NH₄NO₃+H₂O，可知反應(yīng)中被還原的硝酸與 參加反應(yīng)的硝酸物質(zhì)的量之比是1：10，
故答案為：硝酸濃度或溫度不同，硝酸的含有產(chǎn)物不同；1：10；
（2）①根據(jù)無污染的特點(diǎn)可知反應(yīng)為2NH₃+3O₂=N₂+6H₂O，故答案為：2NH₃+3O₂=N₂+6H₂O；
②通入氨氣的一極為負(fù)極，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，即由電極b向電極a移動(dòng)，故答案為：由電極b向電極a移動(dòng)；
③在接觸面上發(fā)生的反應(yīng)為負(fù)極反應(yīng)，氨氣被氧化生成氮?dú)�，電極方程式為2NH₃+3O ^2--6e^-=N₂+3H₂O，
故答案為：2NH₃+3O^2--6e^-=N₂+3H₂O；
（3）電解池中生成N₂0₅ 的電極發(fā)生氧化反應(yīng)，N₂0₄被氧化，電極方程式為N₂0₄+2HNO₃-2e^-=2N₂0₅+2H⁺，
故答案為：N₂0₄+2HNO₃-2e^-=2N₂0₅+2H⁺．

點(diǎn)評(píng)：本題考查較為綜合，涉及氧化還原反應(yīng)的計(jì)算，硝酸的性質(zhì)以及電化學(xué)知識(shí)，綜合考查學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力，為高考高頻考點(diǎn)和常見題型，難度中等，注意電極方程式的書寫．