Question

【题目】碳和碳的化合物在生产、生活中的应用非常广泛，在提倡健康生活已成潮流的今天，“低碳生活”不再只是一种理想，更是一种值得期待的新生活方式。

（1）将CO2与焦炭作用生成CO，CO可用于炼铁等。

①已知：C(石墨)＋CO2(g)＝2CO(g) ΔH2＝+172.5 kJ/mol

Fe2O3(s)＋3C(石墨)＝2Fe(s)＋3CO(g) ΔH1＝+489.0 kJ/mol

则CO还原Fe2O3的热化学方程式为 ；

②氯化钯(PdCl2)溶液常被应用于检测空气中微量CO。PdCl2被还原成单质，反应的化学方程式为 ；

（2）将两个石墨电极插入KOH溶液中，向两极分别通入C3H8和O2构成丙烷燃料电池。

①负极电极反应式是 ；

②某同学利用丙烷燃料电池设计了一种电解法制取Fe(OH)2的实验装置(如下图所示)，通电后，溶液中产生大量的白色沉淀，且较长时间不变色。下列说法中正确的是 。(填序号)

A．电源中的a为正极，b为负极

B．可以用NaCl溶液作为电解液

C．A、B两端都必须用铁作电极

D．阴极发生的反应是：2H+＋2e－＝H2↑

Answer 1

【答案】

（1）①Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=-28.5kJ/mol；②PdCl2+CO+H2O=Pd+CO2+2HCl；

（2）①C3H8+26OH--20e-=3CO32-+17H2O；②ABD

【解析】

试题分析：（1）①Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)△H1=+489.0kJ/mol ①，C(石墨)+CO2(g)=2CO(g) △H2=+172.5kJ/mol ②，由①-②×3，得到热化学方程式：Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) △H=-28.5kJ/mol，故答案为：Fe2O3(s)+3CO(g) =2Fe(s)+3CO2(g)△H=-28.5kJ/mol，

②氧化还原反应规律，CO与PdCl2溶液反应，PdCl2被还原成单质，则CO被氧化成CO2，根据质量守恒定律，有水参与反应同时生成氯化氢，反应的化学方程式为：PdCl2+CO+H2O=Pd+CO2+2HCl，故答案为：PdCl2+CO+H2O=Pd+CO2+2HCl；

（2）C3H8和O2构成丙烷燃料电池的总反应：C3H8+5O2+6OH-=3CO32-+7H2O，正极发生还原反应，电极反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH-，负极发生氧化反应，电极反应式为：C3H8 +26OH--20e-=3CO32-+17H2O；故答案为：C3H8 +26OH--20e-=3CO32-+17H2O；

②A、因为生成的氢气将装置中原有氧气溢出，所以氢气从B端阴极析出，A电极则是铁做阳极失去电子生成亚铁离子，电源中的a与A相连，则a为正极，b与B相连，则b为负极，故A正确；B、电解池中阳极是铁失去电子发生氧化反应生成亚铁离子，阴极是溶液中的氢离子得电子发生还原反应，所以电解质溶液中的阴离子不会在阳极失电子，所以选用NaCl溶液不影响实验，故B正确；C、阳极应该用铁电极，阴极可以是铁也可以是其他惰性电极，故C错误；D、阴极氢离子放电，其电极反应为2H++2e-=H2↑，故D正确；故选：ABD。