Question

【題目】（1）某實驗小組同學進行如下實驗，以檢驗化學反應中的能量變化，

實驗中發現，反應后①中的溫度升高；②中的溫度降低．由此判斷鋁條與鹽酸的反應是 熱反應，Ba（OH）28H2O與NH4Cl的反應是 熱反應．反應過程 （填“①”或“②”）的能量變化可用圖2表示。．

（2）為了驗證Fe3 +與Cu2+氧化性強弱，下列裝置能達到實驗目的的是 （填序號）。

（3）將CH4設計成燃料電池，其利用率更高，裝置如下左圖所示（a、b為多孔碳棒）。____處電極入口通甲烷（填A或B）,其電極反應式為 。

（4）如上右圖是某化學興趣小組探究不同條件下化學能轉變為電能的裝置。請回答下列問題：

①當電極a為Al、電極b為Cu、電解質溶液為稀硫酸時，寫出該原電池正極的電極反應式為_____。

②當電極a為Al、電極b為Mg、電解質溶液為氫氧化鈉溶液時，該原電池的正極為 ；該原電池的負極反應式為_____________________________。

Answer 1

【答案】（1）放吸①（2）②（3）ACH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O

（4）①2H＋＋2e－===H2↑② Mg Al+4OH—-3e-=AlO2-+2H2O

【解析】

試題分析：（1）實驗中發現，反應后①中的溫度升高，說明鋁條與鹽酸的反應是放熱反應；②中的溫度降低，說明Ba（OH）28H2O與NH4Cl的反應是吸熱反應。圖2中反應物總能量高于生成物總能量，因此是放熱反應，因此圖2可以用來表示反應過程①的能量變化；

（2）①Fe作原電池的負極，Cu作正極，發生的總反應為：Fe+2Fe3+==3Fe2+，驗證的是Fe3 +與Fe2+氧化性強弱，①錯誤；②Cu作原電池的負極，Ag作正極，發生的總反應為：Cu+2Fe3+==2Fe2++ Cu2+，可以驗證Fe3 +與Cu2+氧化性強弱，②正確；③由于Fe在濃硝酸中發生鈍化，因此Cu作原電池的負極，Fe作原電池的正極，電解質溶液為濃硝酸，體現的是Cu與濃硝酸的反應，不能驗證Fe3 +與Cu2+氧化性強弱，③錯誤；④Fe作原電池的負極，Cu作原電池的正極，發生的總反應為：Fe+ Cu2+== Fe2++Cu，能夠驗證Fe2 +與Cu2+氧化性強弱，④錯誤。故答案②。

（3）將CH4設計成燃料電池，氧氣在正極上發生得到電子的還原反應，甲烷在負極上發生失去電子的氧化反應；由圖可知，電子的方向是A流經電流表到B，因此A為原電池的負極，故A處電極入口通入甲烷，電極反應式為：CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O；

（4）①當電極a為Al、電極b為Cu、電解質溶液為稀硫酸時，Al作原電池的負極，發生失去電子的氧化反應；Cu作原電池的正極，氫離子在正極上發生得電子的還原反應，因此正極反應式為：2H＋＋2e－===H2↑；②當電極a為Al、電極b為Mg、電解質溶液為氫氧化鈉溶液時，由于Mg與NaOH溶液不反應，而Al與NaOH溶液反應，因此Al作原電池的負極，發生失去電子的氧化反應，電極反應式為：Al+4OH—-3e-=AlO2-+2H2O ；Mg作原電池的正極，氫離子在正極上得到電子生成氫氣。