Question

化學能轉變成熱能、化學能轉變成電能是能量轉化的重要形式．
（1）已知4Al（s）+3O₂（g）=2Al₂O₃（s）△H=-3288KJ?mol^-1
4Fe（s）+3O₂（g）=2Fe₂O₃（s）△H=-1632KJ?mol^-1
試寫出鋁粉與氧化鐵粉末發(fā)生鋁熱反應的熱化學方程式

 

．
（2）如圖是實現(xiàn)化學能轉化成電能的銅鋅原電池裝置圖，正極上的電極反應式是

 

，負極上發(fā)生了

 

反應（填“氧化”或“還原”）．
（3）若將（2）裝置中電流計改為直流電源，其他不變，通電一段時間后溶液變?yōu)樗{色，裝置中發(fā)生反應的離子方程式為：

 

．
（4）若用石墨做電極電解500mL飽和食鹽水，驗證陽極產物的方法是

 

，若陰極上共收集到氣體1.12L（已折算成標準狀況），若要使溶液復原，可進行的操作是

 

．

Answer 1

考點：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學專題

分析：（1）根據(jù)蓋斯定律計算反應焓變，結合熱化學方程式的書寫方法來書寫熱化學方程式；
（2）原電池的正極上發(fā)生得電子的還原反應，負極上發(fā)生失電子的氧化反應；
（3）根據(jù)電解池的工作原理來回答：陽極是活潑電極，自身失電子，陰極上是陽離子得電子的還原反應；
（4）氯氣具有氧化性，能使?jié)駶櫟牡矸?KI試紙變藍，電解質溶液復原：出什么加什么．

解答： 解：（1）已知①4Al（s）+3O₂（g）=2Al₂O₃（s）△H=-3288kJ?mol^-1
②4Fe（s）+3O₂（g）=2Fe₂O₃（s）△H=-1632kJ?mol^-1
則反應2Al（s）+Fe₂O₃（s）=2Fe（s）+Al₂O₃（s）是

1

2

（①-②）得到，所以此反應的△H=

1

2

（①-②）=

1

2

（-3288kJ?mol^-1+1632kJ?mol^-1）=-828KJ?mol^-1，
故答案為：2Al（s）+Fe₂O₃（s）=2Fe（s）+Al₂O₃（s）△H=-828KJ?mol^-1；
（2）銅、鋅硫酸原電池中，正極上的電極反應式是2H⁺+2e^-=H₂↑，在負極上是金屬鋅被氧化發(fā)生氧化反應，故答案為：2H⁺+2e^-=H₂↑；氧化；
（3）將（2）裝置中電流計改為直流電源，其他不變，通電一段時間后溶液變?yōu)樗{色，所以Cu是陽極材料，該電極上金屬銅本身失電子成為銅離子，在陰極上是硫酸中的氫離子得電子的過程，總反應為：Cu+2H⁺

通電  .

Cu²⁺+H₂↑，故答案為：Cu+2H⁺

通電  .

Cu²⁺+H₂↑；
（4）若用石墨做電極電解500mL飽和食鹽水，陽極上是氯離子失電子的氧化反應，會得到氯氣，能使?jié)駶櫟牡矸?KI試紙變藍，驗證陽極產物的方法是將濕潤的淀粉-KI試紙粘在玻璃棒的一端靠近陽極，試紙變藍，陰極上是氫離子得電子生成氫氣，即2H⁺+2e^-=H₂↑，共收集到氣體1.12L即0.05mol氫氣（已折算成標準狀況），若要使溶液復原，通入標準狀況下的HCl氣體0.1mol，即2.24L，
故答案為：將濕潤的淀粉-KI試紙粘在玻璃棒的一端靠近陽極，試紙變藍；通入標準狀況下的HCl氣體2.24L．

點評：本題綜合考查學生蓋斯定律的應用、原電池和電解池的工作原理等方面的知識，注意電極反應式的書寫是關鍵，難度中等．