Question

13．有機(jī)物被氧化的情況比較復(fù)雜，多數(shù)被含氧氧化劑氧化，有機(jī)物中增加氧原子，碳原子的平均價態(tài)就會升高．
（1）乙醇被酸性高錳酸鉀和硫酸的混合溶液氧化得到乙酸，利用碳原子平均化合價的變化，試寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：5CH₃CH₂OH+4KMnO₄+6H₂SO₄=4MnSO₄+5CH₃COOH+11H₂O+2K₂SO₄．
（2）某同學(xué)探究乙醛與溴水的反應(yīng)，經(jīng)過實(shí)驗證實(shí)，發(fā)現(xiàn)乙醛溶液可以使溴水褪色．又查閱資料得知，碳氧雙鍵不能與Br₂發(fā)生加成反應(yīng)，試分析溴水褪色的可能原因是溴水中HBrO將乙醛氧化，Br₂和水的反應(yīng)平衡正向移動，溴水褪色．
（3）用甲烷空氣堿性（KOH溶液）燃料電池作電源，電解CuCl₂溶液．裝置如圖所示：

①a電極名稱為負(fù)極．
②d電極的電極反應(yīng)式為Cu²⁺+2e^-=Cu．
③假設(shè)CuCl₂溶液足量，當(dāng)某電極上析出3.2g金屬Cu時，理論上燃料電池消耗的空氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是2.8L（空氣中O₂體積分?jǐn)?shù)約為20%）．

Answer 1

分析 （1）乙醇能被高錳酸鉀氧化，反應(yīng)方程式為5CH₃CH₂OH+4KMnO₄+6H₂SO₄=4MnSO₄+5CH₃COOH+11H₂O+2K₂SO₄；
（2）通過平衡移動分析解答；
（3）①a極通的是燃料甲烷，所以是負(fù)極；
②d電極與電源的負(fù)極相連是陰極，銅離子放電，生成單質(zhì)銅，電極反應(yīng)式為Cu²⁺+2e^-=Cu；
③假設(shè)CuCl₂溶液足量，當(dāng)某電極上析出3.2g金屬Cu時，整個電路轉(zhuǎn)移的物質(zhì)的量為：$\frac{3.2g}{64g/mol}$×2=0.05mol×2=0.1mol，消耗氧氣的物質(zhì)的量為：$\frac{0.05mol}{4}$×2=0.025mol，所以需氧氣的體積為0.025mol×22.4L/mol=0.56L，所以空氣的體積為$\frac{0.56L}{20%}$=2.8L．

解答 解：（1）乙醇能被高錳酸鉀氧化，反應(yīng)方程式為5CH₃CH₂OH+4KMnO₄+6H₂SO₄=4MnSO₄+5CH₃COOH+11H₂O+2K₂SO₄，故答案為：5CH₃CH₂OH+4KMnO₄+6H₂SO₄=4MnSO₄+5CH₃COOH+11H₂O+2K₂SO₄．3分）
（2）溴水中HBrO將乙醛氧化，Br₂和水的反應(yīng)平衡正向移動，導(dǎo)致溴水褪色，故答案為：溴水中HBrO將乙醛氧化，Br₂和水的反應(yīng)平衡正向移動，溴水褪色；
（3）①a極通的是燃料甲烷，所以是負(fù)極，故答案為：負(fù)極；
②d電極與電源的負(fù)極相連是陰極，銅離子放電，生成單質(zhì)銅，電極反應(yīng)式為Cu²⁺+2e^-=Cu，故答案為：Cu²⁺+2e^-=Cu；
③假設(shè)CuCl₂溶液足量，當(dāng)某電極上析出3.2g金屬Cu時，整個電路轉(zhuǎn)移的物質(zhì)的量為：$\frac{3.2g}{64g/mol}$×2=0.05mol×2=0.1mol，消耗氧氣的物質(zhì)的量為：$\frac{0.05mol}{4}$×2=0.025mol，所以需氧氣的體積為0.025mol×22.4L/mol=0.56L，所以空氣的體積為$\frac{0.56L}{20%}$=2.8L，故答案為：2.8．

點(diǎn)評 本題綜合考查了原電池原理，為高頻考點(diǎn)，明確原電池正負(fù)極的判斷方法是解本題關(guān)鍵，原電池原理是高中化學(xué)的重點(diǎn)也是難點(diǎn)，要注意掌握原電池原理，把握本質(zhì)，正確書寫電極反應(yīng)方程式，題目難度中等．