题目内容
（1）①氢氧燃料电池是将H2通入负极，O2通入正极而发生电池反应的．若电解质溶液为H2SO4，其正极电极反应式：②化学反应可为人类提供能量，家用液化气的主要成分之一是丁烷（C4H10），常温常压下，当5.8kg丁烷完全燃烧并生成二氧化碳和液态水时，放出热量为2.9×105kJ，试写出丁烷燃烧的热化学方程式：
| 13 |
| 2 |
③由甲烷、氧气和KOH溶液组成的新型燃料电池中，负极上发生反应的电极反应式为
（2）如图为相互串联的甲乙两电解池．
①甲池若为用电解原理精炼铜的装置，A是
②乙池中若滴入少量酚酞试液，电解一段时间后Fe极附近呈
③若甲池中阴极增重12.8g，则乙池中阳极放出的气体在标准状况下的体积为
④若此时乙池剩余液体为400mL，则电解后得到碱液的物质的量浓度为
考点：化学电源新型电池,热化学方程式,原电池和电解池的工作原理
专题：化学反应中的能量变化,电化学专题
分析：（1）①酸性条件下，正极上氧气得电子和氢离子反应生成水；
②5.8kg丁烷的物质的量=
=100mol，100mol丁烷完全燃烧放出热量为2.9×105kJ，则1mol丁烷完全燃烧放出2900kJ热量；
根据盖斯定律计算放出热量；
③碱性条件下，甲烷失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水；
（2）①电解精炼粗铜时，粗铜作阳极、纯铜作阴极，含有铜离子的可溶性铜盐为电解质；
②铁为阴极，阴极上氢离子放电生成氢气，同时电极附近有氢氧根离子生成；
③若甲池中阴极增重12.8g，析出n（Cu）=
=0.2mol，乙池中阳极上氯离子放电生成氯气，根据转移电子守恒计算生成氯气体积；
④根据转移电子守恒计算生成NaOH物质的量，再根据C=
计算NaOH浓度．
②5.8kg丁烷的物质的量=
| 5800g |
| 58g/mol |
根据盖斯定律计算放出热量；
③碱性条件下，甲烷失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水；
（2）①电解精炼粗铜时，粗铜作阳极、纯铜作阴极，含有铜离子的可溶性铜盐为电解质；
②铁为阴极，阴极上氢离子放电生成氢气，同时电极附近有氢氧根离子生成；
③若甲池中阴极增重12.8g，析出n（Cu）=
| 12.8g |
| 64g/mol |
④根据转移电子守恒计算生成NaOH物质的量，再根据C=
| n |
| V |
解答：
解：（1）①酸性条件下，正极上氧气得电子和氢离子反应生成水，电极反应式为：O2+4H++4e-=2H2O，故答案为：O2+4H++4e-=2H2O；
②5.8kg丁烷的物质的量=
=100mol，100mol丁烷完全燃烧放出热量为2.9×105kJ，则1mol丁烷完全燃烧放出2900kJ热量，所以其热化学反应方程式为C4H10（g）+
O2（g）=4CO2（g）+5 H2O（l）△H=-2900kJ?mol-1，
C4H10（g）+
O2（g）=4CO2（g）+5 H2O（l）△H=-2900kJ?mol-1
H2O（l）=H2O（g）△H=+44kJ/mol
所以C4H10（g）+
O2（g）=4CO2（g）+5H2O（g）△H=-2680kJ?mol-1，
故答案为：C4H10（g）+
O2（g）=4CO2（g）+5H2O（l）△H=-2900kJ?mol-1；-2680kJ?mol-1；
③碱性条件下，甲烷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CH4+10OH-+8e-═CO32-+7H2O，故答案为：CH4+10OH-+8e-═CO32-+7H2O；
（2）①电解精炼粗铜时，粗铜作阳极、纯铜作阴极，含有铜离子的可溶性铜盐为电解质，所以A是阴极，电极反应式为Cu2++2e-=Cu，B是阳极，为粗铜，电解质溶液为CuSO4，
故答案为：阴；Cu2++2e-=Cu；阳；粗铜；CuSO4；
②铁为阴极，阴极上氢离子放电生成氢气，同时电极附近有氢氧根离子生成，溶液呈碱性，酚酞遇碱变红色，所以溶液呈红色，故答案为：红；
③若甲池中阴极增重12.8g，析出n（Cu）=
=0.2mol，转移电子的物质的量=2n（Cu）=0.4mol，乙池中阳极上电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑，根据转移电子守恒得氯气体积=
×22.4L/mol=4.48L，
故答案为：4.48L；
④乙池电池反应式为2NaCl+2H2O
2NaOH+H2↑+Cl2↑，设电解后氢氧化钠浓度为xmol/L，
2NaCl+2H2O
2NaOH+H2↑+Cl2↑转移电子
2mol 2mol
0.4xmol 0.4mol
2mol：2mol=0.4xmol：0.4mol
x=
=1，
故答案为：1mol/L．
②5.8kg丁烷的物质的量=
| 5800g |
| 58g/mol |
| 13 |
| 2 |
C4H10（g）+
| 13 |
| 2 |
H2O（l）=H2O（g）△H=+44kJ/mol
所以C4H10（g）+
| 13 |
| 2 |
故答案为：C4H10（g）+
| 13 |
| 2 |
③碱性条件下，甲烷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CH4+10OH-+8e-═CO32-+7H2O，故答案为：CH4+10OH-+8e-═CO32-+7H2O；
（2）①电解精炼粗铜时，粗铜作阳极、纯铜作阴极，含有铜离子的可溶性铜盐为电解质，所以A是阴极，电极反应式为Cu2++2e-=Cu，B是阳极，为粗铜，电解质溶液为CuSO4，
故答案为：阴；Cu2++2e-=Cu；阳；粗铜；CuSO4；
②铁为阴极，阴极上氢离子放电生成氢气，同时电极附近有氢氧根离子生成，溶液呈碱性，酚酞遇碱变红色，所以溶液呈红色，故答案为：红；
③若甲池中阴极增重12.8g，析出n（Cu）=
| 12.8g |
| 64g/mol |
| 0.4mol |
| 2 |
故答案为：4.48L；
④乙池电池反应式为2NaCl+2H2O
| ||
2NaCl+2H2O
| ||
2mol 2mol
0.4xmol 0.4mol
2mol：2mol=0.4xmol：0.4mol
x=
| 0.4mol×2mol |
| 2mol×0.4mol |
故答案为：1mol/L．
点评：本题考查原电池和电解池原理、热化学反应，明确各个电极上发生的反应是解本题关键，会正确书写电极反应式，此知识点为高考高频点，熟练掌握．
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