Question

【题目】甲醇（CH3OH）是一种重要的化工原料，广泛应用于化工生产，也可以直接用做燃料。

已知

CH3OH(1) + O2(g) = CO(g) + 2H2O(g) △H1 = －443.64 kJ·mol－1

2CO (g) + O2(g) = 2CO2(g) △H2 = －566.0 kJ·mol－1

（1）试写出CH3OH(1)在氧气中完全燃烧生成CO2和H2O（g）的热化学方程式：__________________________________________

（2）甲醇作为燃料，优点是燃烧时排放的污染物少，从而不仅能缓解能源紧张和温室效应的问题，还能改善大气质量。试利用（1）中的热化学方程式计算，完全燃烧16g甲醇，生成二氧化碳和水蒸汽时，放出的热量为_____ kJ ，生成的CO2气体标准状况下体积是______L。

（3）科研人员新近开发出一种由甲醇和氧气以强碱做电解质溶液的新型手机电池，可使手机连续使用一个月才充一次电，据此回答下列问题：

甲醇在______极反应；电极反应式为____________________________________________。

（4）某同学设计了一种电解法制取Fe(OH)2的实验装置（如下图所示），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一定为正极，b一定为负极

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↑

Answer 1

【答案】 2CH3OH(1) +3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(g) △H =－1453.28kJ·mol－1 363.32 11.2 负 CH3OH + 8OH-－6e－= CO32-+ 6H2O B、D

【解析】（1）已知①CH3OH(1) + O2(g) = CO(g) + 2H2O(g) △H1 = －443.64 kJ·mol－1；②2CO (g) + O2(g) = 2CO2(g) △H2 = －566.0 kJ·mol－1。由①②得2CH3OH(1) +3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(g)，所以△H =（－443.64 kJ·mol－1）+（－566.0 kJ·mol－1）=－1453.28kJ·mol－1，所以CH3OH(1)在氧气中完全燃烧生成CO2和H2O（g）的热化学方程式为2CH3OH(1) +3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(g) △H =－1453.28kJ·mol－1 。

（2）由CH3OH(1)在氧气中完全燃烧生成CO2和H2O（g）的热化学方程式为2CH3OH(1) +3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(g) △H =－1453.28kJ·mol－1 可知，完全燃烧2mol CH3OH(1) (质量为64g) 放出1453.28kJ的热量，因此，完全燃烧16g甲醇，生成二氧化碳和水蒸汽时，放出的热量为363.32kJ ，生成的CO2气体标准状况下体积是11.2L。

（3）由甲醇和氧气以强碱做电解质溶液的新型手机电池，甲醇在电池反应中做还原剂、发生氧化反应，所以其在负极反应；电极反应式为CH3OH + 8OH-－6e－= CO32-+ 6H2O。

（4）由制取Fe(OH)2的实验装置可知，因为A电极附近有空气可以把氢氧化亚铁氧化，所以，A必须做阴极（阴极发生的反应是2H+ + 2e－= H2↑）、B做阳极（铁做阳极，铁变为亚铁离子），才能保证溶液中产生大量的白色沉淀保持较长时间不变色。A．电源中的a一定为负极，b一定为正极，A不正确；B．可以用NaCl 溶液作为电解液，B正确；C．阳极B必须用铁作电极，阴极无所谓，C不正确；D．阴极发生的反应是2H+ + 2e－= H2↑，可以把阴极附近的空气排走，保护氢氧化亚铁，D正确。综上所述，说法中正确的是B、D。