Question

（10分）（1）在298K时，1molC₂H₆在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出热量1558.3 kJ。写出该反应的热化学方程式                                          。

（2）利用该反应设计一个燃料电池：用氢氧化钾溶液作电解质溶液，多孔石墨做电极，在电极上分别通入乙烷和氧气。通入乙烷气体的电极应为      极（填写“正”“负”）该电极上发生的电极反应式是                                       。

（3）右图所示实验装置中，石墨棒上的电极反应式为                          ；如果起始时盛有1000mL pH=5的硫酸铜溶液（25℃，CuSO₄足量），一段时间后溶液的pH变为1，此时若要使溶液恢复到起始浓度（温度不变，忽略溶液体积的变化），可向溶液中加入         __________（填物质名称）。

 

Answer 1

【答案】

（共9分）（1）2 C₂H₆（g） + 7 O₂（g）4 CO₂（g）+ 6 H₂O（l）  △H＝－3116.6 kJ/mol

（2）负 （1分，其余每空各2分）C₂H₆ -14 e^- + 18 OH^-＝2 CO₃^2- + 12 H₂O

（3）4OH^- - 4 e^- ＝ O₂↑+ 2H₂O    （4）CuO

【解析】

试题分析：（1）根据题意可知，该反应的热化学方程式是2 C₂H₆（g） + 7 O₂（g）4 CO₂（g）+ 6 H₂O（l）  △H＝－3116.6 kJ/mol 。

（2）乙烷在反应中失去电子，发生氧化反应，所以乙烷在负极通入。又因为电解质溶液显碱性，所以电极反应式是C₂H₆ -14 e^- + 18 OH^-＝2 CO₃^2- + 12 H₂O。

（3）根据电子的流向可知，石墨是阳极，因此＝溶液中的OH^－失去电子，电极反应式是4OH^- - 4 e^- ＝ O₂↑+ 2H₂O。惰性电极电解硫酸铜溶液生成物是铜、氧气和硫酸。所以要使溶液恢复到起始浓度，则越高加入氧化铜。

考点：考查热化学方程式、电极反应式的书写以及电极名称和产物的判断等

点评：在判断电解产物时，首先判断阳极电极材料。如果是活性电极，则电极本身失去电子。如果是惰性电极，则溶液中的阴离子失去电子。而阴极是溶液中的阳离子得到电子，所以需要熟练记住常见离子的放电顺序。