Question

（1）P₄（白磷，s）+5O₂（g）═P₄O₁₀（s）△H=-2983.2kJ/mol
P（紅磷，s）+

5

4

O₂（g）═

1

4

P₄O₁₀（s）△H=-738.5kJ/mol
則白磷轉(zhuǎn)化為紅磷的熱化學(xué)方程式為

 

，相同狀況下，紅磷的穩(wěn)定性比白磷

 

（填“強(qiáng)”、“弱”或“無法判斷”）
（2）在原電池中，通常較活潑的金屬做

 

極，發(fā)生

 

反應(yīng)；電解池中，與電源正極相連的極是

 

極，發(fā)生

 

反應(yīng)．
（3）如圖所示水槽中試管內(nèi)有一枚鐵釘，放置數(shù)天后觀察：
①若試管內(nèi)液面上升，發(fā)生

 

腐蝕，正極反應(yīng)式為

 

．
②若試管內(nèi)液面下降，發(fā)生

 

腐蝕，正極反應(yīng)式為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算,原電池和電解池的工作原理,金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)

專題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,電化學(xué)專題

分析：（1）根據(jù)蓋斯定律可以計(jì)算化學(xué)反應(yīng)的焓變，進(jìn)而書寫熱化學(xué)方程式；物質(zhì)具有的能量越低越穩(wěn)定；
（2）根據(jù)原電池原理和電解池原理作答，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，電解池的陽極發(fā)生氧化反應(yīng)；
（3）①若試管內(nèi)液面上升，說明試管內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小，則鐵釘發(fā)生吸氧腐蝕，堿性或中性條件下，鐵釘發(fā)生吸氧腐蝕，負(fù)極上鐵失電子，正極上氧氣得電子；
②若試管內(nèi)液面下降，說明試管內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大，則鐵釘發(fā)生析氫腐蝕，酸性條件下、鐵釘發(fā)生析氫腐蝕，負(fù)極上鐵失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為4H⁺+4e^-═2H₂↑．

解答： 解：（1）P₄（s，白磷）+5O₂（g）=P₄O₁₀（s）△H₁=-2983.2kJ/mol…①
P（紅磷，s）+

5

4

O₂（g）═

1

4

P₄O₁₀（s）△H=-738.5kJ/mol…②
根據(jù)蓋斯定律：①-②×4可得：P₄（白磷，s）=4P（紅磷，s）△H=（-2983.2kJ/mol）-（-738.5kJ）×4=-29.2kJ/mol，
說明白磷轉(zhuǎn)化為紅磷是放熱反應(yīng)，相同的狀況下，紅磷能量比白磷低，紅磷比白磷穩(wěn)定，
故答案為：P₄（白磷，s）=4P（紅磷，s）△H=-29.2kJ/mol；強(qiáng)；
（2）在原電池中，通常較活潑的金屬做負(fù)極，失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電解池中，與電源正極相連的極是陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，
故答案為：負(fù)；氧化；陽；氧化；
（3）①若試管內(nèi)液面上升，說明試管內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小，則鐵釘發(fā)生吸氧腐蝕，堿性或中性條件下，鐵釘發(fā)生吸氧腐蝕，負(fù)極上鐵失電子，電極反應(yīng)式為Fe-2e^-═Fe²⁺，正極上氧氣得電子，電極反應(yīng)式為2H₂O+O₂+4e^-═4OH^-，
故答案為：吸氧；2H₂O+O₂+4e^-═4OH^-；
②若試管內(nèi)液面下降，說明試管內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大，則鐵釘發(fā)生析氫腐蝕，酸性條件下、鐵釘發(fā)生析氫腐蝕，負(fù)極上鐵失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Fe-2e^-═Fe²⁺，正極上氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，
故答案為：析氫；2H⁺+2e^-═H₂↑．

點(diǎn)評：本題考查了反應(yīng)熱的計(jì)算和金屬的腐蝕及防護(hù)，熱化學(xué)方程式的書寫根據(jù)蓋斯定律計(jì)算即可，鐵發(fā)生腐蝕類型可根據(jù)試管內(nèi)液面的變化確定，再結(jié)合發(fā)生析氫腐蝕和吸氧腐蝕的條件來分析解答，難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書寫．