Question

（1）在298K時，1molC₂H₆在氧氣中完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水放出熱量1558.3kJ．寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式

2 C₂H₆（g）+7 O₂（g）→4 CO₂（g）+6 H₂O（l）△H=-3116.6 kJ/mol

．
（2）利用該反應(yīng)設(shè)計一個燃料電池：用氫氧化鉀溶液作電解質(zhì)溶液，多孔石墨做電極，在電極上分別通入乙烷和氧氣．通入乙烷氣體的電極應(yīng)為

負(fù)極

極（填寫“正”“負(fù)”）該電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式是

C₂H₆-14 e^-+18 OH^-═2 CO₃^2-+12 H₂O

（3）如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置中，石墨棒上的電極反應(yīng)式為

4OH^--4 e^-═O₂↑+2H₂O

；如果起始時盛有1000mL pH=5的硫酸銅溶液（25℃，CuSO₄足量），一段時間后溶液的pH變?yōu)?，此時若要使溶液恢復(fù)到起始濃度（溫度不變，忽略溶液體積的變化），可向溶液中加入

氧化銅

（填物質(zhì)名稱）．

Answer 1

分析：（1）依據(jù)熱化學(xué)方程式的書寫方法和注意問題寫出；
（2）根據(jù)原電池中負(fù)極失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)；正極上得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)；分析電極反應(yīng)，根據(jù)電子守恒結(jié)合總反應(yīng)和正極反應(yīng)計算得到負(fù)極電極反應(yīng)；
（3）根據(jù)電子流向判斷鐵做陰極，石墨做陽極，溶液中氫氧根離子在陽極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)；根據(jù)電解硫酸銅溶液的反應(yīng)特征分析判斷恢復(fù)溶液濃度；

解答：解：（1）依據(jù)熱化學(xué)方程式的書寫原則結(jié)合定量關(guān)系寫出反應(yīng)為生成物、各物質(zhì)的聚集狀態(tài)、對應(yīng)反應(yīng)的焓變得到熱化學(xué)方程式為：2 C₂H₆（g）+7 O₂（g）→4 CO₂（g）+6 H₂O（l）△H=-3116.6 kJ/mol；
故答案為：2 C₂H₆（g）+7 O₂（g）→4 CO₂（g）+6 H₂O（l）△H=-3116.6 kJ/mol；
（2）利用反應(yīng)①2 C₂H₆（g）+7 O₂（g）→4 CO₂（g）+6 H₂O（l）△H=-3116.6 kJ/mol；設(shè)計原電池，根據(jù)化合價變化分析判斷，乙烷失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，所以通入乙烷氣體的電極應(yīng)為負(fù)極，正極電極反應(yīng)為：②O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-； ①-②×7  得到負(fù)極電極反應(yīng)為：C₂H₆-14e^-+18OH^-═2CO₃^2-+12H₂O；
故答案為：負(fù)極； C₂H₆-14e^-+18OH^-═2CO₃^2-+12H₂O；
（3）如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置中，石墨棒上是電子流出一端，電解池中電子流出的是陽極，所以陽極電極反應(yīng)為氫氧根離子放電，電極反應(yīng)為：4OH^--4 e^-═O₂↑+2H₂O；惰性電極電解硫酸銅溶液生成銅、氧氣、硫酸，恢復(fù)原溶液濃度需要加入析出的物質(zhì)，即加入氧化銅可以恢復(fù)，故答案為：4OH^--4 e^-═O₂↑+2H₂O；CuO；

點(diǎn)評：本題考查了熱化學(xué)方程式的書寫原則和注意問題，原電池的設(shè)計原則是負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，電解池中依據(jù)電子流向進(jìn)行電極判斷的方法，電解變化，溶液濃度恢復(fù)是解題的關(guān)鍵．