Question

【題目】（1）某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)，以檢驗(yàn)化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，

實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)后①中的溫度升高；②中的溫度降低．由此判斷鋁條與鹽酸的反應(yīng)是 熱反應(yīng)，Ba（OH）28H2O與NH4Cl的反應(yīng)是 熱反應(yīng)．反應(yīng)過程 （填“①”或“②”）的能量變化可用圖2表示。．

（2）為了驗(yàn)證Fe3 +與Cu2+氧化性強(qiáng)弱，下列裝置能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/span> （填序號）。

（3）將CH4設(shè)計(jì)成燃料電池，其利用率更高，裝置如下左圖所示（a、b為多孔碳棒）。____處電極入口通甲烷（填A(yù)或B）,其電極反應(yīng)式為 。

（4）如上右圖是某化學(xué)興趣小組探究不同條件下化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。請回答下列問題：

①當(dāng)電極a為Al、電極b為Cu、電解質(zhì)溶液為稀硫酸時(shí)，寫出該原電池正極的電極反應(yīng)式為_____。

②當(dāng)電極a為Al、電極b為Mg、電解質(zhì)溶液為氫氧化鈉溶液時(shí)，該原電池的正極為 ；該原電池的負(fù)極反應(yīng)式為_____________________________。

Answer 1

【答案】（1）放吸①（2）②（3）ACH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O

（4）①2H＋＋2e－===H2↑② Mg Al+4OH—-3e-=AlO2-+2H2O

【解析】

試題分析：（1）實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)后①中的溫度升高，說明鋁條與鹽酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng)；②中的溫度降低，說明Ba（OH）28H2O與NH4Cl的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。圖2中反應(yīng)物總能量高于生成物總能量，因此是放熱反應(yīng)，因此圖2可以用來表示反應(yīng)過程①的能量變化；

（2）①Fe作原電池的負(fù)極，Cu作正極，發(fā)生的總反應(yīng)為：Fe+2Fe3+==3Fe2+，驗(yàn)證的是Fe3 +與Fe2+氧化性強(qiáng)弱，①錯(cuò)誤；②Cu作原電池的負(fù)極，Ag作正極，發(fā)生的總反應(yīng)為：Cu+2Fe3+==2Fe2++ Cu2+，可以驗(yàn)證Fe3 +與Cu2+氧化性強(qiáng)弱，②正確；③由于Fe在濃硝酸中發(fā)生鈍化，因此Cu作原電池的負(fù)極，Fe作原電池的正極，電解質(zhì)溶液為濃硝酸，體現(xiàn)的是Cu與濃硝酸的反應(yīng)，不能驗(yàn)證Fe3 +與Cu2+氧化性強(qiáng)弱，③錯(cuò)誤；④Fe作原電池的負(fù)極，Cu作原電池的正極，發(fā)生的總反應(yīng)為：Fe+ Cu2+== Fe2++Cu，能夠驗(yàn)證Fe2 +與Cu2+氧化性強(qiáng)弱，④錯(cuò)誤。故答案②。

（3）將CH4設(shè)計(jì)成燃料電池，氧氣在正極上發(fā)生得到電子的還原反應(yīng)，甲烷在負(fù)極上發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng)；由圖可知，電子的方向是A流經(jīng)電流表到B，因此A為原電池的負(fù)極，故A處電極入口通入甲烷，電極反應(yīng)式為：CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O；

（4）①當(dāng)電極a為Al、電極b為Cu、電解質(zhì)溶液為稀硫酸時(shí)，Al作原電池的負(fù)極，發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng)；Cu作原電池的正極，氫離子在正極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，因此正極反應(yīng)式為：2H＋＋2e－===H2↑；②當(dāng)電極a為Al、電極b為Mg、電解質(zhì)溶液為氫氧化鈉溶液時(shí)，由于Mg與NaOH溶液不反應(yīng)，而Al與NaOH溶液反應(yīng)，因此Al作原電池的負(fù)極，發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：Al+4OH—-3e-=AlO2-+2H2O ；Mg作原電池的正極，氫離子在正極上得到電子生成氫氣。