Question

【題目】某實驗小組同學進行如下實驗，以檢驗化學反應中的能量變化。

（1）實驗中發現，反應后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是__熱反應，Ba(OH)28H2O與NH4Cl反應時，需要將固體研細其目的是_。反應過程__(填“①”或“②”)的能量變化可用圖表示。

（2）為了驗證Fe3+與Cu2+氧化性強弱，下列裝置能達到實驗目的是_(填序號)。

（3）將CH4設計成燃料電池，其利用率更高，裝置如圖所示(a、b為多孔碳棒)其中_(填A或B)處電極入口通甲烷，當消耗標況下甲烷33.6L時，假設能量轉化率為90%，則導線中轉移電子的物質的量為__mol。

（4）如圖是某化學興趣小組探究不同條件下化學能轉變為電能的裝置。請回答下列問題：

①當電極c為Al、電極d為Cu、電解質溶液為稀硫酸時，寫出該原電池正極的電極反應式為__。

②當電極c為Al、電極d為Mg、電解質溶液為氫氧化鈉溶液時，該原電池的負極反應式為__。

Answer 1

【答案】放 擴大接觸面積，提高反應速率 ① ② A 10.8 2H++2e-═H2↑ Al+4OH-﹣3e-=AlO2-+2H2O

【解析】

（1）反應①溫度升高，說明是放熱反應；反應②將固體研細，可以增大接觸面積，提高反應速率；示意圖中的反應物的總能量高于生成物的總能量，為放熱反應的能量變化圖，與①吻合；故答案為：放；擴大接觸面積，提高反應速率；①；

（2）①的總反應為：Fe+2Fe3+=3Fe2+，Fe3+的氧化性強于Fe2+，不符合，①錯誤；

②的總反應為：Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+，Fe3+的氧化性強于Cu2+，符合，②正確；

③的總反應為：Cu+4H++2NO3-=Cu2++2H2O+2NO2↑，NO3-的氧化性強于Cu2+，不符合，③錯誤；

④的總反應為：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+，Cu2+的氧化性強于Fe2+，不符合，④錯誤；

答案為：②；

（3）根據示意圖，a極失電子，則a極為負極，b極為正極，燃料通入燃料電池的負極，所以，A處電極入口通甲烷，負極的反應式為：CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O，，n=10.8mol，故答案為：A；10.8；

（4）①電極c為Al、電極d為Cu、電解質溶液為稀硫酸時，構成Al-Cu-H2SO4原電池，Cu作正極，H+在正極得電子生成H2，電極反應式為：2H++2e-=H2↑，故答案為：2H++2e-=H2↑；

②電極c為Al、電極d為Mg，電解質溶液為氫氧化鈉溶液時，構成Al-Mg-NaOH原電池，Al作負極，電極反應式為：Al+4OH-﹣3e-=AlO2-+2H2O，故答案為：Al+4OH-﹣3e-=AlO2-+2H2O。