Question

2．能源与资源是现代社会发展的重要支柱．
Ⅰ．化学反应中的能量变化，通常主要表现为热量的变化．
下列反应中，属于放热反应的是C（填序号）．
A．Ra（OH）₂•8H₂O与NH₂Cl混合搅拌   B．高温煅烧石灰石   C．铝与盐酸反应
Ⅱ．电能是现代社会应用广泛的能源之一．
如图是化学兴趣小组探究不同条件下化学能转变为电能的装置．请回答下列问题：
（1）当电极a为Al，电极b为Mg，电解质溶液为稀硫酸时，负极的电极反应式为Al-3e^-=Al³⁺；
当电极a为Al，电极b为Mg，电解质溶液为氢氧化钠溶液时，该装置能（填“能”或“不能”）形成原电池．若不能，请说明；若能，请说明在两电极上所发生的现象：Ⅱ；
（2）燃料电池的工作原理是将燃料和氧化剂（如O₂）反应所放出的化学能直接转化为电能．现设计一燃料电池，以电极a为正极，电极b为负极，氢气为燃料，氢氧化钠溶液为电解质溶液．
a极上的电极反应式为O₂-4e^-+2H₂O=4OH^-；
Ⅲ．海洋资源的利用具有广阔前景．
（1）无需经过化学变化就能从海水中获得的物质是BD（填序号）；
A．Cl₂  B．淡水  C．烧碱    D．食盐
（2）从海水中提取溴的主要步骤是向浓缩的海水中通入氯气，将溴离子氧化，该反应的离子方程式是Cl₂+2Br^-=Br₂+2Cl^-；
（3）海带灰中富含以I^-形式存在的磷元素，实验室提取I₂的途径如下所示：

①烧灼海带至灰烬时，所有的主要仪器名称是坩埚；
②向酸化的滤液中加过氧化氢溶液，写出该反应的离子方程式2H⁺+2I^-+H₂O₂═I₂+2H₂O．

Answer 1

分析 Ⅰ、根据常见的放热反应有：所有的物质燃烧、所有金属与酸反应、金属与水反应，所有中和反应；绝大多数化合反应和铝热反应；
常见的吸热反应有：绝大数分解反应，个别的化合反应（如C和CO₂），少数分解置换以及某些复分解（如铵盐和强碱）；
Ⅱ、（1）Al、Cu、稀硫酸构成的原电池，金属Al作负极，金属Cu为正极，正极上氢离子得到电子，负极上Al失去电子；Al、Mg、NaOH溶液构成的原电池中，Al为负极，Mg为正极，负极上Al失去电子，正极上水中的氢离子得到电子，以此来解答；
（2）氢氧燃料电池中氧气在正极反应，在NaOH溶液中生成氢氧根离子；
Ⅲ、（1）从海水制备物质的原理可知，金属单质与非金属单质需要利用化学反应来制取，而食盐可利用蒸发原理，淡水利用蒸馏原理来得到；
（2）氯气具有强氧化性，能和溴离子发生置换反应生成溴，根据框图从氢氧化镁到氯化镁的反应分析；
（3）①灼烧固体时所用的主要仪器名称是坩埚；
②氢离子和过氧化氢将碘离子氧化为单质碘．

解答 解：Ⅰ、A．Ra（OH）₂•8H₂O与NH₂Cl混合搅拌是吸热反应，故A不选；
   B．高温煅烧石灰石是吸热反应，故B不选；
   C．铝与盐酸反应是放热反应，故C选；
故答案为：C；
Ⅱ、（1）Al、Cu、稀硫酸构成的原电池，金属Al作负极，金属Cu为正极，正极上氢离子得到电子，负极上Al失去电子，电极反应式为Al-3e^-=Al³⁺；Al、Mg、NaOH溶液可构成原电池，Al为负极，Mg为正极，负极上Al失去电子，所以Al逐渐溶解，正极上水中的氢离子得到电子生成氢气，发生电池反应为2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，故答案为：Al-3e^-=Al³⁺；能；Al电极逐渐溶解，Mg电极产生气泡；
（2）氢氧燃料电池中通入氢气的一极为原电池的负极，发生氧化反应，通入氧气的一极为原电池的正极，发生还原反应，碱性溶液中负极反应为2H₂-4e^-+4OH^-=2H₂O，正极反应为O₂-4e^-+2H₂O=4OH^-，故答案为：O₂-4e^-+2H₂O=4OH^-；
Ⅲ、（1）A、电解饱和氯化钠溶液得到烧碱、氢气、氯气，有新物质生成属于化学变化，故错误；
B、把海水用蒸馏等方法可以得到淡水，故正确；
C、电解饱和氯化钠溶液得到烧碱、氢气、氯气，有新物质生成属于化学变化，故错误；
D、把海水用太阳暴晒，蒸发水分后即得食盐，不需要化学变化就能够从海水中获得，故正确；
故答案为：BD；
（2）氯气具有强氧化性，能和溴离子发生置换反应生成溴，离子方程式为：Cl₂+2Br^-=Br₂+2Cl^-，故答案为：Cl₂+2Br^-=Br₂+2Cl^-；
（3）①灼烧固体时所用的主要仪器名称是坩埚，故答案为：坩埚；
②加入氢离子和过氧化氢起的作用为氧化剂，将碘离子转化为单质碘，离子方程式为2H⁺+2I^-+H₂O₂═I₂+2H₂O，故答案为：2H⁺+2I^-+H₂O₂═I₂+2H₂O．

点评 本题考查了常见的放热反应、原电池原理和电极反应式的书写以及海水资源的综合运用，根据化学反应的概念及流程图中物质的性质来分析解答，知道流程图中每一步的反应，会书写相应的化学方程式，题目难度不大．