Question

17．2013年三月，歐盟決定暫停征收航空碳排放稅，由此可以看出人類發(fā)展與環(huán)境保護(hù)的沖突仍然尖銳，大氣保護(hù)工作只能在人們的各種沖突中曲折前行．
（1）用C_xH_y（烴）催化還原NO_x也可消除氮氧化物的污染．寫出C₂H₆與NO₂發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式4C₂H₆+14NO₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$8CO₂+7N₂+12H₂O．
（2）工業(yè)上利用CO和水蒸氣在一定條件下發(fā)生反應(yīng)制取氫氣：
①CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）△H=-41kJ/mol
已知：②2H₂O （g）═2H₂（g）+O₂（g）△H=+484kJ/mol，
寫出CO完全燃燒生成CO₂的熱化學(xué)方程式：2CO（g）+O₂（g）═2CO₂（g）△H=-566 kJ/mol．
（3）現(xiàn)以CO、O₂、熔融鹽Na₂CO₃組成的燃料電池，采用電解法制備高鐵酸鹽Na₂FeO₄的裝置如圖所示．其中Y為CO₂．

寫出石墨I(xiàn)電極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式CO+CO₃^2--2e^-=2CO₂．
寫出電解池中生成FeO₄^2-的電極反應(yīng)式為Fe-6e^-+8OH^-=FeO₄^2-+4H₂O．
（4）高鐵酸鉀是一種新型水處理劑，它既有殺菌消毒的功能，又有凈水的功能，請(qǐng)根據(jù)所需知識(shí)簡(jiǎn)要解釋其凈水的原理：FeO₄^2-在殺菌消毒過程中被還原為Fe³⁺，F(xiàn)e³⁺水解成氫氧化鐵膠體，吸附水中的懸浮雜質(zhì)，從而達(dá)到凈水的目的．

Answer 1

分析 （1）C₂H₆與NO₂發(fā)生反應(yīng)生成二氧化碳、氮?dú)夂退��?br />（2）依據(jù)已知方程式構(gòu)建目標(biāo)方程式，結(jié)合蓋斯定律書寫熱化學(xué)方程式，注意標(biāo)注物質(zhì)聚集狀態(tài)和對(duì)應(yīng)焓變；
（3）石墨電極Ⅰ是原電池的負(fù)極，一氧化碳失去電子生成二氧化碳，濾液碳酸根離子配平電荷守恒；電解池中鐵做陽極在氫氧化鈉溶液中失電子生成Na₂FeO₄ ；
（4）在化學(xué)反應(yīng)中，最高價(jià)元素只能得電子而作氧化劑，氧化劑具有氧化性，F(xiàn)eO₄^2-在殺菌消毒過程中被還原為Fe³⁺，F(xiàn)e³⁺水解成氫氧化鐵膠體，吸附水中的懸浮雜質(zhì)，從而達(dá)到凈水的目的．

解答 解：（1）C₂H₆與NO₂發(fā)生反應(yīng)生成無毒的N₂、CO₂和H₂O，反應(yīng)為：4C₂H₆+14NO₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$8CO₂+7N₂+12H₂O，
故答案為：4C₂H₆+14NO₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$8CO₂+7N₂+12H₂O；
（2）已知：①CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）△H=-41kJ/mol
②2H₂O （g）═2H₂（g）+O₂（g）△H=+484kJ/mol，
根據(jù)蓋斯定律將①×2-②得2CO（g）+O₂（g）═2CO₂（g）△H=（-41kJ/mol）×2-484kJ/mol=-566 kJ/mol
故答案為：2CO（g）+O₂（g）═2CO₂（g）△H=-566 kJ/mol；
（3）現(xiàn)以CO、O₂、熔融鹽Na₂CO₃組成的燃料電池，采用電解法制備高鐵酸鹽Na₂FeO₄的裝置如圖所示，其中Y為CO₂，
石墨電極Ⅰ是原電池的負(fù)極，一氧化碳失去電子生成二氧化碳，結(jié)合碳酸根離子配平電荷守恒，CO+CO₃^2--2e-=2CO₂，
電解池中鐵做陽極在氫氧化鈉溶液中失電子生成Na₂FeO₄ ，F(xiàn)e-6e^-+8OH^-=FeO₄^2-+4H₂O，
故答案為：CO+CO₃^2--2e-=2CO₂；Fe-6e^-+8OH^-=FeO₄^2-+4H₂O；
（4）Na₂FeO₄消毒凈水原理是鐵+6價(jià)是最高價(jià)態(tài)，在殺菌消毒過程中被還原為Fe³⁺，F(xiàn)e³⁺水解成氫氧化鐵膠體，方程式為Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃（膠體）+3H⁺，吸附水中的懸浮雜質(zhì)，從而達(dá)到凈水的目的，
故答案為：FeO₄^2-在殺菌消毒過程中被還原為Fe³⁺，F(xiàn)e³⁺水解成氫氧化鐵膠體，吸附水中的懸浮雜質(zhì)，從而達(dá)到凈水的目的．

點(diǎn)評(píng) 本題考查熱化學(xué)方程式得書寫、原電池、電解池、氧化還原、膠體的性質(zhì)等知識(shí)，掌握蓋斯定律的應(yīng)用以及電化學(xué)原理是解答關(guān)鍵，題目難度中等．