Question

（1）乙酰水楊酸俗稱阿司匹林，是一種歷史悠久的解熱鎮痛藥。乙酰水楊酸的結構簡式為。

現有乙酰水楊酸的粗品，某同學用中和法測定產品純度：取a g產品溶解于V₁ mL1mol/L的NaOH溶液中，加熱使乙酰水楊酸水解，再用1 mol/L的鹽酸滴定過量的NaOH，當滴定終點時消耗鹽酸V₂ mL；

①寫出乙酰水楊酸與NaOH溶液反應的化學方程式                            ；

②計算出產品純度為                             （只需列出計算表達式，不必化簡。乙酰水楊酸相對分子質量為180）。

（2）甲醇直接燃料電池具有啟動快、效率高、能量密度高等優點。（已知二甲醚直接燃料電池能量密度E =8．39 kW·h·kg^-1)。

①若電解質為酸性，甲醇直接燃料電池的負極反應為                           ；

②該電池的理論輸出電壓為1．20 V，能量密度E =                              (列式計算。能量密度 = 電池輸出電能／燃料質量，lkW·h = 3．6×10⁶J,一個電子的電量=1．6×10^－19C)。

 

Answer 1

【答案】

（1）①+3NaOH  ＋CH₃COONa＋2H₂O(2分）

②或化簡。（2分）

（2）①CH₃OH+H₂O-6e^—=CO₂+6H^＋（2分）

②1Kg甲醇輸出的電能：w=UIt=Uq=1．20×1000/32×6×6．02 ×10²³×1．602×10^-19J

=2．1699×10⁷ J

=2．1699×10⁷/3．6×10⁶kW·h

=6．03 kW·h

甲醇直接燃料電池能量密度E =6．03  kW·h·kg^－1（2分）

【解析】

試題分析：乙酰水楊酸與NaOH溶液反應的化學方程式為+3NaOH→＋CH₃COONa＋2H₂O(2分）結合題意計算得產品的純度為，（2）若電解質為酸性，甲醇直接燃料電池的負極反應為①CH₃OH+H₂O-6e^—=CO₂+6H^＋，1Kg甲醇輸出的電能：w=UIt=Uq=1．20×1000/32×6×6．02 ×10²³×1．602×10^-19J

=2．1699×10⁷ J

=2．1699×10⁷/3．6×10⁶kW·h

=6．03 kW·h

甲醇直接燃料電池能量密度E =6．03  kW·h·kg^－1

考點：有機物的性質、原電池原理。