Question

Ⅰ．用碳棒作電極，電解下列水溶液：①Na₂SO₄溶液 ②AgNO₃溶液 ③KCl溶液 ④CuCl₂溶液．通過相同電量時(shí)，陰極產(chǎn)生的氣體物質(zhì)的量相同的是（填序號(hào)）

 

；通過相同電量時(shí)，產(chǎn)生的氣體總物質(zhì)的量由多到少的排列順序是（填序號(hào)）

 

．
Ⅱ．到目前為止，由化學(xué)能轉(zhuǎn)變的熱能或電能仍然是人類使用的最主要的能源．
（1）化學(xué)反應(yīng)中放出的能量（焓變，△H）與反應(yīng)物和生成物的鍵能（E）有關(guān)．
已知：H₂（g）+Cl₂（g）=2HCl（g）△H=-185KJ/mol
E（H-H）=436KJ/mol，E（Cl-Cl）=247KJ/mol，則E（H-Cl）=

 

（2）已知Fe₂O₃（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO₂（g）△H=-25KJ/mol
3Fe₂O₃（s）+CO（g）=2Fe₃O₄（s）+CO₂（g）△H=-47KJ/mol
Fe₃O₄（s）+CO（g）=3FeO（s）+CO₂（g）△H=+19KJ/mol
請(qǐng)寫出CO還原FeO的熱化學(xué)方程式：

 

．
（3）如圖所示的裝置：該裝置中Cu極為

 

極；當(dāng)銅片的質(zhì)量變化了12.8g時(shí)，a極上消耗的O₂在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為

 

L．

Answer 1

分析：Ⅰ、根據(jù)電子守恒及電解原理分析題中各物質(zhì)電解時(shí)兩級(jí)分別產(chǎn)生的氣體及氣體物質(zhì)的量關(guān)系；
Ⅱ、（1）反應(yīng)熱=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能，據(jù)此計(jì)算；
（2）依據(jù)熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計(jì)算得到所需熱化學(xué)方程式；
（3）左邊池子是原電池，氫氧燃料電池中通氫氣的電極為負(fù)極，通氧氣的電極為正極，右邊是電解池，鋅做陰極，銅做陽極；依據(jù)電極反應(yīng)和電子守恒計(jì)算消耗氧氣的條件．

解答：解：Ⅰ、用碳棒作電極，電解下列水溶液，電量相同，說明轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量相等，設(shè)有nmol電子轉(zhuǎn)移，
①電解Na₂SO₄溶液，實(shí)質(zhì)為電解水，陽極生成氧氣0.25nmol，陰極生成氫氣0.5nmol，
②根據(jù)AgNO₃溶液，陽極生成氧氣0.25nmol，陰極生成金屬銀nmol，
③根據(jù)KCl溶液，陽極生成氯氣0.5nmol，陰極生成氫氣0.5nmol
④根據(jù)CuCl₂溶液，陽極生成氯氣0.5nmol，陰極生成金屬銅0.5nmol，
A、根據(jù)以上分析可知，通過相同電量時(shí)，陰極產(chǎn)生的氣體的物質(zhì)的量相同的是：①③，故答案為：①③；
B、通過相同電量時(shí)，產(chǎn)生的氣體總的物質(zhì)的量由多到少排列順序是：③＞①＞④＞②，故答案為：③＞①＞④＞②．
Ⅱ、（1）436kJ/mol+247kJ/mol-2E（H-Cl）=-185kJ/mol，解得E（H-Cl）=434KJ/mol，
故答案為：434KJ/mol；
（2）①Fe₂O₃（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO₂（g）△H=-25KJ/mol
②3Fe₂O₃（s）+CO（g）=2Fe₃O₄（s）+CO₂（g）△H=-47KJ/mol
③Fe₃O₄（s）+CO（g）=3FeO（s）+CO₂（g）△H=+19KJ/mol
依據(jù)蓋斯定律③×2+②-①×3得到：6FeO（s）+6CO（g）=6Fe（s）+6CO₂（g）△H=-66 KJ/mol；
即熱化學(xué)方程式為：FeO（s）+CO（g）=Fe（s）+CO₂（g）△H=-11 KJ/mol；
故答案為：FeO（s）+CO（g）=Fe（s）+CO₂（g）△H=-11 KJ/mol；
（3）左邊池子是原電池，氫氧燃料電池中通氫氣的電極為負(fù)極，通氧氣的電極為正極，右邊是電解池，鋅做陰極，銅做陽極；當(dāng)銅片的質(zhì)量變化了12.8g時(shí)電極反應(yīng)為：Cu-2e^-=Cu²⁺，消耗12，8g銅物質(zhì)的量=

12.8g

64g/mol

=0.2mol，轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量0.4mol，a極上電極反應(yīng)O₂+2H₂O=4e^-=4OH^-，消耗氧氣物質(zhì)的量為0.1mol，消耗的O₂在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為2.24L
故答案為：陽，2.24L；

點(diǎn)評(píng)：本題考查了利用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算、原電池和電解原理等知識(shí)，題目難度中等，注意掌握蓋斯定律的含義及應(yīng)用蓋斯定律書寫熱化學(xué)方程式的方法，掌握電解原理，能夠正確判斷電解質(zhì)溶液中發(fā)生的電極反應(yīng)．