Question

【題目】某課外活動小組同學用圖一裝置進行實驗，試回答下列問題。

（1）① 若開始時開關K與a連接，則鐵發生的是電化學腐蝕中的_______腐蝕；

② 若開始時開關K與b連接，則總反應的離子方程式____________________。

（2）用如圖二所示裝置電解硫酸鈉溶液來制取氫氣、氧氣、硫酸和氫氧化鈉。

① 該電解槽的陽極反應式為：_______________

② 制得的氫氧化鈉溶液從出口（選填“A”、“B”、“C”、“D”）___________導出。

③ 若將制得的氫氣、氧氣和氫氧化鈉溶液組合為氫氧燃料電池，則電池負極的電極反應式為________________。已知H2的燃燒熱為285.8 kJ/mol，則該燃料電池工作產生36 g H2O時，理論上有_________kJ的能量轉化為電能。

Answer 1

【答案】 吸氧 D 571.6

【解析】（1）① 若開始時開關K與a連接，則構成原電池，由于溶液顯中性，所以鋼鐵發生的是吸氧腐蝕。②若開始時開關K與b連接，則構成電解池，石墨和電源的正極相連，作陽極，溶液中的氯離子放電，鐵和電源的負極相連，作陰極，溶液中的氫離子放電，所以方程式為2Cl﹣+ 2H2O2OH﹣+ H2↑ + Cl2↑；（2）①電解槽中陽極是氫氧根失去電子，電極反應式為4OH――4e－＝2H2O＋O2↑；②陰極氫離子得電子生成氫氣，陰極反應式為2H+ + 2 e- = H2↑，因此氫氧化鈉在陰極生成，所以從D處導出。③在氫氧燃料電池中，氧氣在正極通入，氫氣在負極通入，由于溶液是氫氧化鈉溶液，因此負極電極反應式為H2 －2e﹣+ 2OH﹣=2H2O ；燃燒熱是在一定條件下，1mol可燃物完全燃燒生成穩定的氧化物時所放出的熱量，1mol氫氣燃燒生成1mol水，36g水的物質的量為36g÷18g/mol=2mol，所以生成36g水放出的熱量是285.8 kJ/mol×2mol＝571.6kJ，即有571.6的能量轉化為電能。