Question

2．氫氣是一種十分熟悉的物質(zhì)．在許多反應(yīng)中既可以作為反應(yīng)物，也可以作物生成物．
（1）電解飽和食鹽水制取氫氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑
（2）在氫氣還原氧化銅的反應(yīng)中，標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向及數(shù)目．
H₂+CuO$\stackrel{△}{→}$Cu+H₂O．
（3）在銅鋅原電池中，如圖，在銅極附近看到的現(xiàn)象是Cu電極上產(chǎn)生氣泡；電子流向從電子從Zn電極沿導(dǎo)線流向Cu電極．
（4）氫氣作為燃料，有1g氫氣燃燒生成液態(tài)水放出142.8kJ熱量，表示該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（l）△H=-285.8kJ/mol；
（5）實(shí)驗(yàn)室用鋅與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣．某學(xué)校實(shí)驗(yàn)員為了提高制取氫的速度，在此溶液中加入少量硫酸銅溶液，你認(rèn)為合理嗎？為什么？因?yàn)閆n置換出硫酸銅溶液中的Cu，Zn、Cu和稀硫酸構(gòu)成原電池，原電池能加快化學(xué)反應(yīng)速率，所以該操作能提高制取氫氣的速率．

Answer 1

分析 （1）用惰性電極電解飽和食鹽水時(shí)，陽(yáng)極上氯離子失電子生成氯氣，陰極上水得電子生成氫氣同時(shí)生成氫氧根離子；
（2）該反應(yīng)中H元素化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)?1價(jià)、Cu元素化合價(jià)由+2價(jià)變?yōu)?價(jià)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2；
（3）該銅鋅原電池中，Zn易失電子生成鋅離子而作負(fù)極，Cu作正極，Cu電極上氫離子得電子生成氫氣，在外電路中電子從負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極；
（4）n（H₂）=$\frac{1g}{2g/mol}$=0.5mol，0.5mol氫氣完全燃燒生成液態(tài)水放出142.8kJ熱量，則1mol氫氣完全燃燒生成液態(tài)水放出285.6kJ熱量；
（5）原電池能加快化學(xué)反應(yīng)速率．

解答 解：（1）用惰性電極電解飽和食鹽水時(shí)，陽(yáng)極上氯離子失電子生成氯氣，陰極上水得電子生成氫氣同時(shí)生成氫氧根離子，則電池反應(yīng)式為2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，
故答案為：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
（2）該反應(yīng)中H元素化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)?1價(jià)、Cu元素化合價(jià)由+2價(jià)變?yōu)?價(jià)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2，電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目為，
故答案為：；
（3）該銅鋅原電池中，Zn易失電子生成鋅離子而作負(fù)極，Cu作正極，Cu電極上氫離子得電子生成氫氣，則Cu電極上看到的現(xiàn)象是：有氣泡產(chǎn)生，在外電路中電子從負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極，所以電子從Zn電極沿導(dǎo)線流向Cu電極，
故答案為：Cu電極上產(chǎn)生氣泡；電子從Zn電極沿導(dǎo)線流向Cu電極；
（4）n（H₂）=$\frac{1g}{2g/mol}$=0.5mol，0.5mol氫氣完全燃燒生成液態(tài)水放出142.8kJ熱量，則1mol氫氣完全燃燒生成液態(tài)水放出285.6kJ熱量，其熱化學(xué)方程式為H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（l）△H=-285.8kJ/mol，
故答案為：H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（l）△H=-285.8kJ/mol；
（5）Zn置換出硫酸銅溶液中的Cu，Zn、Cu和稀硫酸構(gòu)成原電池，原電池能加快化學(xué)反應(yīng)速率，所以在此溶液中加入少量硫酸銅溶液能提高制取氫氣的速度，
故答案為：合理；因?yàn)閆n置換出硫酸銅溶液中的Cu，Zn、Cu和稀硫酸構(gòu)成原電池，原電池能加快化學(xué)反應(yīng)速率，所以該操作能提高制取氫氣的速率．

點(diǎn)評(píng) 本題考查較綜合，涉及原電池和電解池原理、熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)、氧化還原反應(yīng)等知識(shí)點(diǎn)，側(cè)重考查學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解和掌握，注意（4）中焓變與其計(jì)量數(shù)有關(guān)，題目難度不大．