Question

1．回答下列问题：
（1）航天飞机常采用新型燃料电池作为电能来源，燃料电池一般指采用H₂、CH₄、CO、C₂H₅OH等可燃物质与O₂一起构成的电池装置．它可直接将化学能转化为电能，甲烷电池以KOH溶液为电解质，其总反应的化学方程式为CH₄+2O₂+2OH^-═CO₃^2-+3H₂O．
电池通入的CH₄一端为电池 极，其电极反应为CH₄-8e^-+10OH^-=CO₃^2-+7H₂O．
（2）用惰性电极电解滴有酚酞的饱和食盐水，先出现红色的电极是极，其电极反应式为：2H₂O+2e^-═H₂↑+2OH^-．
（3）常温下，某同学用0.1000mol•L^-1NaOH标准溶液滴定未知浓度的HCl溶液，所选指示剂为，滴定终点现象为，测得HCl溶液浓度偏低的原因可能是C．
A．锥形瓶用蒸馏水洗后用待测液润洗
B．在洁净干燥的碱式滴定管未用标准液润洗即装标准液
C．滴定过程中，锥形瓶内液体溅出瓶外
D．配制NaOH标准溶液定容时仰视容量瓶标线
（4）若取pH、体积均相等的NaOH和氨水分别加水稀释m倍、n倍，稀释后pH仍相等，则m＜n（填“＞”“＜”或“=”）．

Answer 1

分析 （1）写出正极电极反应式，用总反应式减去正极反应式即为负极反应式；
（2）先出现红色，则在阴极上放出氢气，氢氧根浓度增大，则其极与电源负极相连，为阴极，电极反应式为：2H₂O+2e^-═H₂↑+2OH^-；
（3）强酸与强碱反应，可用酚酞作指示剂，滴定前，酚酞遇碱无色，滴定后若变红色，停止滴定；根据c（待测）=$\frac{c（标准）×V（标准）}{V（待测）}$，判断不当操作对V（标准）影响，从而判断对浓度的影响；
（4）pH相等的NaOH和氨水溶液，氨水浓度大于NaOH溶液，加水稀释促进一水合氨电离，NaOH在溶液中完全电离，据此分析．

解答 解：（1）甲烷燃料电池中，甲烷在负极失电子，氧气在正极得电子，电极反应式为：O₂+4e^-+2H₂O═4OH^-，用总反应式减去正极反应式得负极反应式：CH₄-8e^-+10OH^-=CO₃^2-+7H₂O，故答案为：负；CH₄-8e^-+10OH^-=CO₃^2-+7H₂O；   
（2）先出现红色，则在阴极上放出氢气，氢氧根浓度增大，则其极与电源负极相连，为阴极，电极反应式为：2H₂O+2e^-═H₂↑+2OH^-，故答案为：阴；2H₂O+2e^-═H₂↑+2OH^-；
（3）强酸与强碱反应，可用酚酞作指示剂，滴定前，酚酞遇碱无色，滴定溶液由无色变为粉红色，且30s内不褪色；
A．锥形瓶用蒸馏水洗后用待测液润洗，无影响，故不选；
B．在洁净干燥的碱式滴定管未用标准液润洗即装标准液，标准液浓度变小，V（标准）偏大，所以测得HCl溶液浓度偏高，故不选；
C．滴定过程中，锥形瓶内液体溅出瓶外，消耗V（标准）偏小，所以测得HCl溶液浓度偏低，故选；
D．配制NaOH标准溶液定容时仰视容量瓶标线，标准液浓度偏低，浓度变小，所以V（标准）偏大，所以测得HCl溶液浓度偏高，故不选；
故选C；故答案为：酚酞；溶液由无色变为粉红色，且30s内不褪色；C；
（4）加水稀释促进一水合氨电离，将等体积、等pH的氢氧化钠溶液和氨水分别稀释相同倍数，氨水中氢氧根离子浓度大于NaOH，氨水pH大于NaOH溶液，若使稀释后pH相等，氨水稀释倍数应大于氢氧化钠，即m＜n，故答案为：＜．

点评 本题考查了电化学电极反应式的书写、中和滴定操作、误差分析、弱电解质存在电离平衡，加水稀释促进弱电解质的电离，题目难度中等．