Question

1．请你按下列要求书写相应的方程式：
（1）用离子方程式解释NaAlO₂溶液的碱性：AlO₂^-+2H₂OAl（OH）₃+OH^-．
（2）5.6g金属铁与盐酸完全反应生成氯化亚铁溶液与氢气，同时放出热量QKJ．写出此反应热化学方程式：Fe（S）+2HCl（aq）=FeCl₂（aq）+H₂（g）△H=-10QkJ/mol．
（3）一种新型的熔融盐燃料电池具有高发电效率而备受重视．现用Li₂CO₃和Na₂CO₃的熔融盐混合物做电解质，一极通入CO气体，另一极通入空气与CO₂的混合气体，制得燃料电池．已知此燃料电池的负极反应式：CO+CO₃^2--2e^-=2CO₂，则该电池工作时的正极反应式为：2CO₂+4e^-+O₂=2CO₃^2-．
（4）FeCl₃溶液腐蚀印刷电路铜板的，请写出该离子方程式为：2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺．
（5）将（4）反应设计成原电池，请在方框内画出原电池的装置图（标出正、负极、溶液）．

Answer 1

分析 （1）NaAlO₂为强碱弱酸盐，水解呈碱性；
（2）计算铁的物质的量为0.1mol，0.1mol铁在金属铁与盐酸完全反应生成氯化亚铁溶液与氢气，同时放出热量QKJ则1mol铁与盐酸反应放出10QkJ热量；
（3）该燃料电池中，通入CO的一极为原电池的负极，发生氧化反应，电极反应式为2CO-4e^-+2CO₃^2-═4CO₂，通入氧气和CO₂的混合气体一极为原电池的正极，发生还原反应，电极反应式为O₂+4e^-+2CO₂═2CO₃^2-；
（4）FeCl₃与铜反应生成氯化亚铁与氯化铜；
（5）根据电池反应式设计原电池，由发生反应的反应类型设计正负极，将发生氧化反应的金属单质设计成负极，比负极不活泼的金属或导电的非金属设计成正极，反应物中的电解质设计为电解质溶液．

解答 解：（1）NaAlO₂为强碱弱酸盐，水解呈碱性，水解的离子方程式为AlO₂^-+2H₂OAl（OH）₃+OH^-，故答案为：AlO₂^-+2H₂OAl（OH）₃+OH^-；
（2）n（Fe）=$\frac{5.6g}{56g/mol}$=0.1mol，0.1mol金属铁与盐酸完全反应生成氯化亚铁溶液与氢气，同时放出热量QKJ，其热化学反应方程式为Fe（S）+2HCl（aq）=FeCl₂（aq）+H₂（g）△H=-10 Q kJ/mol，故答案为：Fe（S）+2HCl（aq）=FeCl₂（aq）+H₂（g）△H=-10 Q kJ/mol；
（3）通入CO的一极为原电池的负极，发生氧化反应，电极反应式为2CO-4e^-+2CO₃^2-═4CO₂，正极上的电极反应式为O₂+4e^-+2CO₂═2CO₃^2-，
故答案为：2CO₂+4e^-+O₂=2CO₃^2-；
（4）FeCl₃与铜反应生成氯化亚铁与氯化铜，反应的离子方程式为2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺，故答案为：2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺；
（5）设计成原电池时，负极上发生氧化反应，正极上发生还原反应，该电池反应中三价铁离子得电子发生还原反应，所以正极上的电极反应式为Fe³⁺+e^-=Fe²⁺（或2Fe³⁺+2e^-=2Fe²⁺），铜失电子发生氧化反应，所以负极上的电极反应式为Cu=2Cu²⁺+2e^-（或Cu-2e^-=Cu²⁺）；
电池反应中发生氧化反应的金属作负极，所以铜作负极，不如负极活泼的金属或导电的非金属作正极，可选石墨作正极，发生还原反应的电解质溶液作原电池的电解质溶液，所以该原电池图为，故答案为：．

点评 本题综合考查化学用语，为高频考点，侧重于学生双基的考查，注意把握物质的性质以及原电池工作原理，难度中等．