Question

1．乙醇（C₂H₅OH）是一种可再生能源，以C₂H₅OH-O₂---KOH制作的燃料电池是化学工作者研究的重要电池，它可以在一定程度上解决人类日益严重的能源问题．
（1）写出此电池的负极的电极反应式C₂H₅OH-12e^-+16OH^-=2CO₃^2-+11H₂O．
（2）若乙醇燃料电池的废液是溶质仅含有KOH和K₂CO₃的混合溶液，则下列关系式一定正确的是cd（填序号）
a．c（K⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+2c（CO₃^2-）       b．c（K⁺）=2[c（CO₃^2-）+c（HCO₃^-）+c（H₂CO₃）]
c．c（K⁺）＞c（CO₃^2-）＞c（HCO₃^-）        d．c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HCO₃^-）
（3）乙醇钾（C₂H₅OK）遇水即发生强烈的水解，试写出它水解的化学方程式C₂H₅OK+H₂O→C₂H₅OH+KOH．

Answer 1

分析 （1）乙醇燃料电池的电解质用碱时，生成的二氧化碳会和其反应生成碳酸盐；
（2）a．溶液中阴离子有OH^-、CO₃^2-、HCO₃^-，根据电荷守恒分析；
b． 根据物料守恒分析；
c．CO₃^2-水解生成HCO₃^-和 OH^-，水解的程度较小；
d．CO₃^2-水解生成HCO₃^-和 OH^-，水也电离出OH^-；
（3）乙醇钾（C₂H₅OK）水解生成KOH和乙醇．

解答 解：（1）C₂H₅OH-O₂---KOH制作的燃料电池，负极上乙醇失电子生成的二氧化碳会和KOH反应生成碳酸盐，负极发生反应C₂H₅OH-12e^-+16OH^-=2CO₃^2-+11H₂O；
故答案为：C₂H₅OH-12e^-+16OH^-=2CO₃^2-+11H₂O；
（2）a．溶液中阴离子有OH^-、CO₃^2-、HCO₃^-，溶液中电荷守恒为：c（K⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+2c（CO₃^2-）+c（HCO₃^-），故a错误；
b． 溶质含有KOH和K₂CO₃，由物料守恒可知，K₂CO₃溶液中c（K⁺）=2[c（CO₃^2-）+c（HCO₃^-）+c（H₂CO₃）]，则混合溶液中c（K⁺）＞2[c（CO₃^2-）+c（HCO₃^-）+c（H₂CO₃）]，故c错误；
c．CO₃^2-水解生成HCO₃^-和 OH^-，水解的程度较小，则c（CO₃^2-）＞c（HCO₃^-），所以溶液中离子浓度关系为：c（K⁺）＞c（CO₃^2-）＞c（HCO₃^-），故c正确；
d．CO₃^2-水解生成HCO₃^-和 OH^-，水也电离出OH^-，则c（OH^-）＞c（HCO₃^-），由于水解程度较小，则c（CO₃^2-）＞c（OH^-），所以c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HCO₃^-），故d正确；
故答案为：cd；
（3）乙醇钾（C₂H₅OK）水解生成KOH和乙醇，则水解的方程式为：C₂H₅OK+H₂O→C₂H₅OH+KOH；
故答案为：C₂H₅OK+H₂O→C₂H₅OH+KOH．

点评 本题考查了原电池原理的应用、盐的水解原理的应用，题目难度中等，解答中注意掌握溶液中物料守恒以及电荷守恒等知识的应用方法，侧重于考查学生的分析能力和对基础知识的应用能力．