Question

【題目】（1）原電池反應通常是放熱反應，下列反應中在理論上可設計成原電池的反應為____________(填字母)，

A．C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH>0

B．Ba(OH)2·8H2O(s)＋2NH4Cl(s)===BaCl2(aq)＋2NH3·H2O(aq)＋8H2O(l)　ΔH>0

C．CaC2(s)＋2H2O(l)===Ca(OH)2(s)＋C2H2(g)　ΔH<0

D．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH<0

（2）以KOH溶液為電解質溶液，依據(jù)(1)所選反應設計原電池，其負極反應_________________。

（3）電解原理在化學工業(yè)中有著廣泛的應用，現(xiàn)將設計的原電池通過導線與圖中電解池相連，其中a為電解液，X和Y為兩塊電極板，則：

①若X和Y均為惰性電極，a為飽和NaCl溶液，則電解時檢驗Y電極反應產(chǎn)物的方法是____________________________________。

②若X和Y分別為石墨和鐵，a仍為飽和的NaCl溶液，則電解過程中生成的白色固體物質露置在空氣中，可觀察到的現(xiàn)象是____________________________________________。

③若X和Y均為惰性電極，a為一定濃度的硫酸銅溶液，通電一段時間后，向所得溶液中加入0.1 mol CuO，恰好恢復電解前的濃度和pH，則電解過程中轉移的電子的物質的量為________。

Answer 1

【答案】 D CH4＋10OH－－8e－=CO32-＋7H2O 將濕潤的淀粉碘化鉀試紙靠近Y極上方，若試紙變藍，說明有氯氣生成 白色固體迅速變?yōu)榛揖G色，最后變成紅褐色 0.2 mol

【解析】（1）能構成原電池的條件之一是：該反應是放熱反應，即△H＜O，且該反應必須是能自發(fā)進行的氧化還原反應。A、該反應是吸熱反應，選項A錯誤；B、該反應是吸熱反應且是非氧化還原反應，選項B錯誤；C、該反應是放熱反應但是非氧化還原反應，選項C錯誤；D、該反應是放熱反應且是能自發(fā)進行的氧化還原反應，選項D正確。答案選D；（2）以KOH溶液為電解質溶液，負極甲烷失電子和氫氧根離子反應生成碳酸根離子和水，電極反應式為CH4＋10OH－－8e－=CO32-＋7H2O；（3）①當石墨作電極時，陽極Y上氯離子失電子生成氯氣，氯氣有氧化性能和碘離子發(fā)生置換反應生成碘單質，淀粉遇碘變藍色，所以檢驗氯氣的方法是將濕潤的淀粉KI試紙靠近Y極支管口處，試紙變藍，說明有氯氣生成；②陽極為鐵電極時，陽極反應為Fe-2e-=Fe2+，所以有Fe(OH)2生成，露置在空氣中時迅速變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色；③根據(jù)“電解出什么物質加入什么物質”的方法知，加入0.1 mol CuO，所以發(fā)生電解時生成氧氣和銅，根據(jù)原子守恒知：0.1mol的CuO，則相當于生成0.05mol氧氣；轉移的電子的物質的量為0.05mol×4 =0.2mol。