4.如圖是個乙醇燃料電池工作時的示意圖,乙池中M、N兩個電極的材料分別是石墨和鐵工作時M、N兩個電極的質(zhì)量都不減少,請回答:
(1)工作時,乙池中電子流出的電極是N(填“M”或“N”);
(2)甲池中通入乙醇的鉑電極名稱是負極(填“正極”或“負極”),通入O2的鉑電極上的反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-=4OH-;
(3)乙池中M的電極材料是鐵,N的電極反應(yīng)式為4OH--4e-=O2↑+2H2O;
(4)若乙池中某電極析出金屬銀4.32g時,則甲池中理論上消耗氧氣0.224L(標準狀況下);
(5)若在常溫常壓下,1gCH3CH2OH燃燒生成CO2和液態(tài)H2O時放出29.71kJ熱量,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)△H=-1366.7kJ/mol.

分析 堿性乙醇燃料電池中通入乙醇的一極為原電池的負極,通入氧氣的一極為原電池的正極,乙池為電解池,乙池中的兩個電極一個是石墨電極,一個是鐵電極,工作時M、N兩個電極的質(zhì)量都不減少,N連接原電池的正極,應(yīng)為電解池的陽極,則應(yīng)為石墨材料,M為電解池的陰極,為鐵電極,電解硝酸銀溶液時,陰極反應(yīng)式為Ag++e-=Ag,陽極反應(yīng)式為4OH--4e-=O2↑+2H2O;結(jié)合電子的轉(zhuǎn)移的物質(zhì)的量的判斷進行計算;根據(jù)1g C2H5OH燃燒放出的熱量求出1mol燃燒放熱,再寫出熱化學(xué)方程式.

解答 解:堿性乙醇燃料電池中通入乙醇的一極為原電池的負極,通入氧氣的一極為原電池的正極,乙池為電解池,乙池中的兩個電極一個是石墨電極,一個是鐵電極,工作時M、N兩個電極的質(zhì)量都不減少,N連接原電池的正極,應(yīng)為電解池的陽極,則應(yīng)為石墨材料,N為陽極,電極反應(yīng)式是4OH--4e-=O2↑+2H2O,M為陰極,電極材料是Fe,電極反應(yīng)式為Ag++e-=Ag,則乙池的總反應(yīng)式為4Ag++2H2O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$4Ag↓+O2↑+4H+,
(1)乙池中N為陽極,電子流出的電極是N極,故答案為:N;
(2)堿性乙醇燃料電池通入乙醇的一極為原電池的負極,通入氧氣的一極為原電池的正極,O2+2H2O+4e-=4OH-,故答案為:負極;O2+2H2O+4e-=4OH-
(3)乙池為電解池,乙池中的兩個電極一個是石墨電極,一個是鐵電極,工作時M、N兩個電極的質(zhì)量都不減少,N連接原電池的正極,應(yīng)為電解池的陽極,反應(yīng)方程式為4OH--4e-=O2↑+2H2O;則應(yīng)為石墨材料,M為電解池的陰極,為鐵電極,故答案為:鐵;4OH--4e-=O2↑+2H2O;
(4)n(Ag)=$\frac{4.32g}{108g/mol}$=0.04mol,根據(jù)Ag++e-=Ag可知轉(zhuǎn)移電子為0.04mol,甲池中通入氧氣的一極為正極,反應(yīng)式為2O2+8H++8e-=4H2O,則消耗n(O2)=$\frac{1}{4}$×0.04mol=0.01mol,V(O2)=0.01mol×22.4L/mol=0.224L,故答案為:0.224;
(5)1g C2H5OH燃燒生成CO2和液態(tài)H2O時放出29.71kJ熱量,則1mol乙醇燃燒放出的熱量=$\frac{\frac{29.7kJ}{1g}}{46g/mol}$=1366.7kJ,所以其熱化學(xué)反應(yīng)方程式為:C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)△H=-1366.7kJ/mol,
故答案為:C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)△H=-1366.7kJ/mol.

點評 本題考查了原電池原理和電解池原理、熱化學(xué)方程的書寫,明確原電池和電解池電極上發(fā)生反應(yīng)的類型即可分析解答本題,題目難度中等.

練習(xí)冊系列答案
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14.蘋果醋(ACV)是一種有蘋果發(fā)酵而成的酸性飲品,具有解毒、降脂等藥效.蘋果醋是一種常見的有機酸,其結(jié)構(gòu)簡式為.請回答:
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(2)1mol蘋果醋與足量金屬鈉反應(yīng),能生成標準狀況下的氫氣33.6L;
(3)蘋果醋可能發(fā)生的反應(yīng)是ABCD;
A.與NaOH溶液反應(yīng)               B.與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)
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15.光纖通信是70年代后期發(fā)展起來的一種新型通信技術(shù),目前長距離光纖通信系統(tǒng)已投入使用.光纖通信的光導(dǎo)纖維是由下列哪種物質(zhì)經(jīng)特殊工藝制成的( 。
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12.從能量的角度看,斷開化學(xué)鍵要吸收能量、形成化學(xué)鍵要放出能量; 一個化學(xué)反應(yīng)是釋放能量還是吸收能量取決于反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的相對大小.

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19.下列物質(zhì),中心原子的“雜化方式”及“分子空間構(gòu)型”與CH2O(甲醛)相同的是(  )
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9.下列過程中,共價鍵被破壞的是( 。
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16.某藥物H的合成路線如下:

試回答下列問題:
(1)反應(yīng)Ⅰ所涉及的物質(zhì)均為烴,氫的質(zhì)量分數(shù)均相同.則A的名稱為苯乙烯,A分子中最多有3個碳原子在一條直線上.
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(4)由B→C反應(yīng)的化學(xué)方程式為
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①能發(fā)生水解反應(yīng)和銀鏡反應(yīng);
②能與FeCl3發(fā)生顯色反應(yīng);
③苯環(huán)上有三個取代基.

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13.由2-氯丙烷制取少量的1,2-丙二醇時,需要經(jīng)過的各反應(yīng)分別為( 。
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5.某化學(xué)小組為了研究外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,進行了如下實驗:
【原理】2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4═K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O
【實驗內(nèi)容及記錄】
實驗
編號
室溫下,試管中所加試劑及用量/mL室溫下,溶液褪至無色所需時間/min
0.6mol/L
H2C2O4溶液
H2O0.2mol/L
KMnO4溶液
3mol/L
H2SO4溶液
13.02.03.02.04.0
23.03.02.02.05.2
33.04.01.02.06.4
請回答:
(1)根據(jù)上表中的實驗數(shù)據(jù),可以得到的結(jié)論是其他條件相同時,增大KMnO4的濃度,化學(xué)反應(yīng)速率增大;
(2)利用實驗1中數(shù)據(jù)計算,用KMnO4的濃度變化表示的反應(yīng)速率為:v(KMnO4)=1.5×10-2mol/(L•min);
(3)該小組同學(xué)根據(jù)經(jīng)驗繪制了n(Mn2+)隨時間變化趨勢的示意圖,如圖l所示.但有同學(xué)查閱已有的實驗資料發(fā)現(xiàn),該實驗過程中n(Mn2+)隨時間變化的趨勢應(yīng)如圖2所示.
該小組同學(xué)根據(jù)圖2所示信息提出了新的假設(shè),并繼續(xù)進行實驗探究.

①該小組同學(xué)提出的假設(shè)是生成物中的MnSO4為該反應(yīng)的催化劑(或Mn2+對該反應(yīng)有催化作用);
②請你幫助該小組同學(xué)完成實驗方案,并填寫表中空白.
實驗
編號
室溫下,試管中所加試劑及用量/mL再向試管中加入少量固體室溫下,溶液褪至無色所需時間/min
0.6mol/L
H2C2O4溶液
H2O0.2mol/L
KMnO4溶液
3mol/L
H2SO4溶液
43.02.03.02.0t
③若該小組同學(xué)提出的假設(shè)成立,應(yīng)觀察到的現(xiàn)象是與實驗1比較,溶液褪色所需時間短(或所用時間(t)小于4min).

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