Question

分別回答下列問題．
（1）從H⁺、Na⁺、Cu²⁺、Cl^-、S

O

2- 4

中選出兩種離子組成電解質(zhì)，按下列要求進行電解（使用惰性電極），將電解質(zhì)的化學式填空：（只寫出一種即可）
①電解過程中溶液顏色變淺且水量不變

 

；
②電解過程中電解質(zhì)含量不變，水量減少

 

；
③電解過程中，兩極析出氣體的體積比為1：1

 

．
（2）25℃，1.01×10⁵Pa時16g液態(tài)甲醇完全燃燒，當恢復至原狀態(tài)時，放出362.9kJ熱量，此反應(yīng)的熱化學方程式為

 

．
（3）選用合適的合金為電極，以氫氧化鈉、甲醇、水、氧氣為原料，可以制成一種以甲醇為原料的燃料電池，此燃料電池負極應(yīng)加入或通入的物質(zhì)是

 

，正極的電極方程式為

 

．

Answer 1

考點：電解原理,有關(guān)反應(yīng)熱的計算,化學電源新型電池

專題：化學反應(yīng)中的能量變化,電化學專題

分析：依據(jù)電解原理，惰性電極電解，溶液中陰離子移向陽極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，陽離子移向陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，據(jù)此分析電極的物質(zhì)；
（1）用惰性電極電解HCl、CuCl₂溶液時，電解質(zhì)質(zhì)量減小，水量不變；
用惰性電極電解H₂SO₄、Na₂SO₄溶液時，電解質(zhì)質(zhì)量不變，水量減少；
用惰性電極電解HCl時，兩極上分別產(chǎn)生氫氣和氯氣，體積相等；
（2）根據(jù)熱化學方程式的含義和書寫方法來回答；
（3）甲醇為原料的燃料電池，甲醇為負極，氧氣是正極，根據(jù)兩極的放電規(guī)律來回答．

解答： 解：（1）①用惰性電極電解CuCl₂溶液時，陽極上是氯離子失電子，陰極上是銅離子得電子，電解質(zhì)質(zhì)量減小，但是水量不變，故答案為：CuCl₂；
②用惰性電極電解H₂SO₄、Na₂SO₄溶液時，電解質(zhì)質(zhì)量不變，水量減少，故答案為：H₂SO₄、Na₂SO₄；
③用惰性電極電解HCl時，兩極上分別產(chǎn)生氫氣和氯氣，體積相等，故答案為：HCl；
（2）16g 液態(tài)甲醇完全燃燒，當恢復到原狀態(tài)時，放出369.2kJ的熱量，則1mol 液態(tài)甲醇完全燃燒，當恢復到原狀態(tài)時，放出725.8kJ的熱量，即熱化學方程式為：CH₃OH（l）+

3

2

O₂=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-725.8kJ/mol，
故答案為：CH₃OH（l）+

3

2

O₂=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-725.8kJ/mol；
（3）甲醇為原料的燃料電池中，燃料甲醇為負極，發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，氧氣是正極，發(fā)生得電子得還原反應(yīng)，根據(jù)所給試劑，只能選擇氫氧化鈉為電解質(zhì)，在堿性環(huán)境下，氧氣的放電情況為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，
故答案為：甲醇；O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-．

點評：本題考查學生燃料電池和電解池的工作原理以及熱化學方程式的書寫知識，注意知識的歸納和梳理是關(guān)鍵，難度不大．