Question

【题目】I．二甲醚是一种重要的清洁燃料．合成二甲醚是解决能源危机的研究方向之一．

（1）用CO2和H2可以合成二甲醚（CH3OCH3）

已知：CO（g）+2H2（g）═CH3OH（g）△H1=﹣90.1kJ/mol

CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g）△H2=﹣41.1kJ/mol

2CH3OH（g）═CH3OCH3（g）+H2O（g）△H3=﹣24.5kJ/mol

则反应2CO2（g）+6H2（g）═CH3OCH3（g）+3H2O（g）△H=____________．

（2）二甲醚（CH3OCH3）燃料电池可以提升能量利用率．利用二甲醚酸性介质燃料电池电解200mL饱和食盐水（惰性电极），电解一段时间后，阴极收集到标况下的氢气2.24L（设电解后溶液体积不变）

①二甲醚燃料电池的正极反应式为_____________________________．

②请写出电解食盐水的化学方程式____________________．

③电解后溶液的pH=_________．

II．室温下，0.1 mol·L－l的KOH溶液滴10.00mL 0.10 mol·L－l H2C2O4 (二元弱酸）溶液，所得滴定曲线如图(混合溶液的体积可看成混合前溶液的体积之和)。请回答下列问题：

（3）点③所示溶液中所有离子的浓度由大到小的顺序为：___________________。点④所示溶液中：c(K+)+c(H2C2O4)+c(HC2O4－)+c(C2O422-)＝________mol/L。

Answer 1

【答案】﹣122.5 kJ·mol﹣1 O2+4e﹣+4H+=2H2O 2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑ 14 c(K+)>c(HC2O4―)>c(H+)>c(C2O42-)>c(OH―) 0.10

【解析】

I．（1）利用盖斯定律计算所需热化学方程式；

（2））①原电池负极发生氧化反应，二甲醚在负极放电，酸性条件下生成二氧化碳碳，正极是氧气得到电子在酸性溶液中生成水，结合电荷守恒和原子守恒书写电极反应；
②电极饱和食盐水生成氢氧化钠、氯气和氢气；
③根据电解氯化钠溶液的电解方程式来求溶液的pH，结合电极反应和电子守恒计算消耗二甲醚的质量．

II．（3）点③时两溶液恰好完全反应生成了KHC2O4，溶液显酸性，HC2O4-的电离程度大于水解程度；

（4）结合物料守恒进行分析；

：（1）利用盖斯定律进行计算，将三个方程式进行形式变换，
①CO（g）+2H2（g）═CH3OH（g）△H1=-90.1kJ/mol
②CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g）△H2=-41.1kJ/mol
③2CH3OH（g）═CH3OCH3（g）+H2O（g）△H3=-24.5kJ/mol
盖斯定律计算①×2-2×②+③得到：2CO2（g）+6H2（g）=CH3OCH3（g）+3H2O（g）△H=-122.5 kJmol-1，故答案：-122.5 kJmol-1；

（2））①正极上是氧气得到电子发生还原反应，在酸性溶液中生成生成水，故答案为：O2+4e-+4H+=2H2O；

②电极饱和食盐水阳极氯离子失电子发生氧化反应生成氯气，阴极氢离子得到电子发生还原反应生成氢气，同时溶液中生成氢氧化钠，故答案为：；

③生成的氢气为2.24L（标况）即为0.1mol，根据点解方程式可知此过程中生成氢氧根0.2mol，忽略溶液的体积变化，则c（OH-）=0.2mol/200mL=1mol/L，故pH值为14，故答案为：14；

II．（3）点③时两溶液恰好完全反应生成了KHC2O4，溶液显酸性，HC2O4-的电离程度大于水解程度，则溶液中离子浓度关系为：c（K+）＞c（HC2O4-）＞c（H+）＞c（C2O42-）＞c（OH-）；

（4）点④所示的溶液的体积25mL，根据物料守恒：c（HC2O4-）+c（H2C2O4）+c（C2O42-）=0.10mol/L× =0.04mol/L；c（K+）=0.10mol/L×=0.06mol/L，所以c（HC2O4-）+c（H2C2O4）+c（C2O42-）+c（K+）=0.10molL-1，故答案为：0.10；