Question

【題目】第三代混合動力車，可以用電動機(jī)、內(nèi)燃機(jī)或二者結(jié)合推動車輛。汽車上坡或加速時，電動機(jī)提供推動力，降低汽油的消耗；在剎車或下坡時，電池處于充電狀態(tài)。

（1）混合動力車的內(nèi)燃機(jī)以汽油為燃料，汽油(以辛烷C8H18計(jì))和氧氣充分反應(yīng)，生成1 mol水蒸氣放熱569.1 kJ。則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為______________________。

（2）混合動力車目前一般使用鎳氫電池，該電池中鎳的化合物為正極，儲氫金屬(以M表示)為負(fù)極，堿液(主要為KOH)為電解質(zhì)溶液。鎳氫電池充放電原理示意如圖，其總反應(yīng)式為H2＋NiOOH2Ni(OH)2。根據(jù)所給信息判斷，混合動力車上坡或加速時，乙電極周圍溶液的pH_____________(填“增大”“減小”或“不變”)，該電極的電極反應(yīng)_________。

（3）Cu2O是一種半導(dǎo)體材料，可通過如圖所示的電解裝置制取，電解總反應(yīng)式為2Cu＋H2OCu2O＋H2↑，陰極的電極反應(yīng)式是_____________________。用鎳氫電池作為電源進(jìn)行電解，當(dāng)電池中有1molH2消耗時，Cu2O的理論產(chǎn)量為___________g。

（4）遠(yuǎn)洋輪船的鋼鐵船體在海水中易發(fā)生電化學(xué)腐蝕中的______________腐蝕。為防止這種腐蝕，通常把船體與浸在海水里的Zn塊相連，或與像鉛酸蓄電池這樣的直流電源的____________(填“正”或“負(fù)”)極相連。利用_____________保護(hù)法防止其被腐蝕。

Answer 1

【答案】（1）C8H18(l)＋O2(g)＝8CO2(g)＋9H2O(g) ΔH＝－5121.9 kJ·mol－1

（2）增大（1分） NiOOH＋H2O＋e－＝Ni(OH)2＋OH－（2分）

（3）2H＋＋2e－＝H2↑（2分）144（2分）；（4）吸氧腐蝕；負(fù)；外加電流的陰極（各1分）

【解析】

試題分析：（1）1mol C8H18(l)完全燃燒生成9mol水蒸氣放出的熱量是569.1kJ×9＝5121.9kJ，所以該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為C8H18(l)＋O2(g)＝8CO2(g)＋9H2O(g) ΔH＝－5121.9 kJ·mol－1；

（2）混合動力車上坡或加速時，應(yīng)是放電過程，根據(jù)圖示可知，乙電極中由NiOOH轉(zhuǎn)化為Ni(OH)2，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為NiOOH＋H2O＋e－＝Ni(OH)2＋OH－，所以乙電極周圍的溶液的氫氧根離子濃度增大，pH增大；

（3）電解總反應(yīng)式為2Cu＋H2OCu2O＋H2↑，可知電解池的陰極發(fā)生的是水中的氫離子放電生成氫氣，所以電極反應(yīng)式為2H＋＋2e－＝H2↑；當(dāng)電池中有1 mol H2被消耗時，電路中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是2mol,所以Cu2O的理論產(chǎn)量是1mol，質(zhì)量是144g；

（4）海水為中性溶液，所以鋼鐵船體在海水中易發(fā)生電化學(xué)腐蝕中的吸氧腐蝕；為防止這種腐蝕，通常把船體與浸在海水里的Zn塊相連，或與鉛酸蓄電池這樣的直流電源的負(fù)極相連，作電解池的陰極，利用外加電流的陰極保護(hù)法防止其被腐蝕而被保護(hù)。