题目内容
【题目】碳和碳的化合物在生产、生活中的应用非常广泛,在提倡健康生活已成潮流的今天,“低碳生活”不再只是一种理想,更是一种值得期待的新生活方式.
(1)将CO2与焦炭作用生成CO,CO可用于炼铁等. ①已知:C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)△H2=+172.5kJ/mol
Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)△H1=+489.0kJ/mol
则CO还原Fe2O3的热化学方程式为;
②氯化钯(PdCl2)溶液常被应用于检测空气中微量CO.PdCl2被还原成单质,反应的化学方程式为;
(2)将两个石墨电极插入KOH溶液中,向两极分别通入C3H8和O2构成丙烷燃料电池. ①负极电极反应式是;
②某同学利用丙烷燃料电池设计了一种电解法制取Fe(OH)2的实验装置(如图所示),通电后,溶液中产生大量的白色沉淀,且较长时间不变色.下列说法中正确的是 . (填序号)
A.电源中的a为正极,b为负极
B.可以用NaCl溶液作为电解液
C.A、B两端都必须用铁作电极
D.阴极发生的反应是:2H++2e﹣=H2↑
【答案】
(1)Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=﹣28.5kJ/mol;PdCl2+CO+H2O=Pd+CO2+2HCl
(2)C3H8 +26OH﹣﹣20e﹣=3CO32﹣+17H2O;ABD
【解析】解:(1)①Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)△H1=+489.0kJ/mol ① C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)△H2=+172.5kJ/mol ②
由①﹣②×3,得到热化学方程式:Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=﹣28.5kJ/mol,
所以答案是:Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=﹣28.5kJ/mol;②氧化还原反应规律,CO与PdCl2溶液反应,PdCl2被还原成单质,则CO被氧化成CO2 , 根据质量守恒定律,有水参与反应同时生成氯化氢,反应的化学方程式为:PdCl2+CO+H2O=Pd+CO2+2HCl,
所以答案是:PdCl2+CO+H2O=Pd+CO2+2HCl;(2)①C3H8和O2构成丙烷燃料电池的总反应:C3H8+5O2+6OH﹣=3CO32﹣+7H2O,正极发生还原反应,电极反应式为:O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣ , 负极发生氧化反应,电极反应式为:C3H8 +26OH﹣﹣20e﹣=3CO32﹣+17H2O,
所以答案是:C3H8 +26OH﹣﹣20e﹣=3CO32﹣+17H2O;②A、因为生成的氢气将装置中原有氧气溢出,所以氢气从B端阴极析出,A电极则是铁做阳极失去电子生成亚铁离子,电源中的a与A相连,则a为正极,b与B相连,则b为负极,故A正确;
B、电解池中阳极是铁失去电子发生氧化反应生成亚铁离子,阴极是溶液中的氢离子得电子发生还原反应,所以电解质溶液中的阴离子不会在阳极失电子,所以选用NaCl溶液不影响实验,故B正确;
C、阳极应该用铁电极,阴极可以是铁也可以是其他惰性电极,故C错误;
D、阴极氢离子放电,其电极反应为2H++2e﹣=H2↑,故D正确;
所以答案是:ABD.
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