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(xué)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(dāng)恢復(fù)至原狀態(tài)時，放出362.9kJ熱量，此反應(yīng)的熱化學(xué)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(xué)電源新型電池

專題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,電化學(xué)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(xué)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(dāng)恢復(fù)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(dāng)恢復(fù)到原狀態(tài)時，放出725.8kJ的熱量，即熱化學(xué)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(xué)生燃料電池和電解池的工作原理以及熱化學(xué)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．