题目内容
乙醇汽油是一种由粮食及各种植物纤维加工成的燃料乙醇和普通汽油按一定比例混配形成的新型替代能源．按照我国的国家标准，乙醇汽油是用90%的普通汽油与10%的乙醇调和而成．（1）由粮食或各种植物纤维可得到葡萄糖，写出葡萄糖制得乙醇的化学方程式：
（2）在常温常压下，1g C2H5OH完全燃烧生成CO2和液态H2O时放出29.71kJ热量，表示该反应的热化学方程式为
（3）如图是一个乙醇燃料电池工作时的示意图，乙池中的两个电极一个是石墨电极，一个是铁电极，工作时M、N两个电极的质量都不减少，请回答下列问题：
①加入乙醇的Pt电极的电极反应式为
②在工作过程中，乙池中两电极均收集到标准状况下224mL气体时，甲池中理论上消耗氧气的体积为
③若要使②中乙池的溶液完全恢复到起始状态，可向乙池中加入
A．0.01mol Cu B．0.01mol CuO C．0.01mol Cu（OH）2
D．0.01mol CuCO3 E．0.01mol CuSO4 F．0.005mol Cu2（OH）2CO3．
考点：化学电源新型电池,热化学方程式,电解原理,葡萄糖的性质和用途
专题：氧化还原反应专题,有机化学基础
分析：（1）葡萄糖反应生成乙醇和二氧化碳；
（2）1g乙醇的物质的量=
mol，1gC2H5OH燃烧生成CO2和液态H2O时放出29.71kJ热量，1mol乙醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量是1366.7kJ，据此写出其热化学反应方程式；
（3）碱性乙醇电池为原电池，通入乙醇的电极是负极，通入氧气的电极是正极，乙池有外接电源，属于电解池，根据图片知，N是阳极，M是阴极，工作时M、N两个电极的质量都不减少，则M电极是铁，N电极是石墨，结合电子转移的物质的量的判断进行计算；
（2）1g乙醇的物质的量=
| 1 |
| 46 |
（3）碱性乙醇电池为原电池，通入乙醇的电极是负极，通入氧气的电极是正极，乙池有外接电源，属于电解池，根据图片知，N是阳极，M是阴极，工作时M、N两个电极的质量都不减少，则M电极是铁，N电极是石墨，结合电子转移的物质的量的判断进行计算；
解答：
解：（1）葡萄糖在催化剂条件下反应生成乙醇和二氧化碳，其反应方程式为：C6H12O6
2C2H5OH+2CO2↑；
故答案为：C6H12O6
2C2H5OH+2CO2↑；
（2）1g乙醇的物质的量=
mol，1gC2H5OH燃烧生成CO2和液态H2O时放出29.71kJ热量，1mol乙醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量是1366.7kJ，所以其热化学反应方程式为：C2H5OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+3H2O（l）△H=-1366.7kJ/mol，
故答案为：C2H5OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+3H2O（l）△H=-1366.7kJ/mol；
（3）①乙醇电极上乙醇失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为：C2H5OH-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O，
故答案为：C2H5OH-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O；
②N是阳极，析出的是氧气，则其n（O2）=
=0.01mol，则转移电子为0.04mol，
甲池中通入氧气的一极为正极，反应式为2O2+8H++8e-=4H2O，则消耗n（O2）=
×0.04mol=0.01mol，
V（O2）=0.01mol×22.4L/mol=0.224L=224ml；
乙池中的电解反应为：2Cu2++2H2O
2Cu+4H++O2↑，+2H2O
2H2↑+O2↑，两电极均收集到标准状况下224mL气体，则电解硫酸铜时生成的氧气为112ml，其物质的量为：0.005mol；所以电解生成的氢离子为0.005mol×4=0.02mol，所以氢离子的浓度是0.1mol/L，所以溶液的pH=1，
故答案为：0.224，1；
③乙池中的电解反应为：2Cu2++2H2O
2Cu+4H++O2↑，+2H2O
2H2↑+O2↑，反应生成氧气和氢气均为0.01mol，Cu为0.01mol；若要使②中乙池的溶液完全恢复到起始状态，需加入的物质含有0.02molH原子、0.02molO原子和0.01molCu原子，所以可加0.01mol Cu（OH）2；
故答案为：C．
| 催化剂 |
故答案为：C6H12O6
| 催化剂 |
（2）1g乙醇的物质的量=
| 1 |
| 46 |
故答案为：C2H5OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+3H2O（l）△H=-1366.7kJ/mol；
（3）①乙醇电极上乙醇失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为：C2H5OH-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O，
故答案为：C2H5OH-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O；
②N是阳极，析出的是氧气，则其n（O2）=
| 0.224L |
| 22.4L/mol |
甲池中通入氧气的一极为正极，反应式为2O2+8H++8e-=4H2O，则消耗n（O2）=
| 1 |
| 4 |
V（O2）=0.01mol×22.4L/mol=0.224L=224ml；
乙池中的电解反应为：2Cu2++2H2O
| ||
| ||
故答案为：0.224，1；
③乙池中的电解反应为：2Cu2++2H2O
| ||
| ||
故答案为：C．
点评：本题考查了热化学方程式的书写，原电池和电解池原理，侧重于学生的分析能力的考查，注意把握原电池和电解池的工作原理以及电极方程式的书写，电子守恒在计算中的应用，学习中注意相关基础知识的积累，难度中等．
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