分析 (1)根据热化学方程式利用盖斯定律计算反应热并书写热化学方程式,已知:①2CH3OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(g)△H1=-1274.0kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H2=-566.0kJ/mol
③H2O(g)═H2O(l)△H3=-44kJ/mol.
依据盖斯定律计算(①-②+③×4)×$\frac{1}{2}$得到甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式;
(2)①燃料电池负极上市燃料失电子的氧化反应,据此书写发生反应的电极反应式;
②依据电镀原理分析,待镀金属做阴极与电源负极相连,镀层金属做阳极与电源正极相连,含镀层金属离子的电解质溶液;依据电极反应和电子守恒计算得到;
(3)根据关系式1 mol CH4~8 mol e-~4 mol Cl2计算;
(4)通电后,将Co2+氧化成Co3+,电解池中阳极失电子发生氧化反应,电极反应为Co2+-e-=Co3+;以Co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化,自身被还原为Co2+,原子守恒与电荷守恒可知,还原生成H+,配平书写为:6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6Co2++6H+.
解答 解:(1)已知:①2CH3OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(g)△H1=-1274.0kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H2=-566.0kJ/mol
③H2O(g)═H2O(l)△H3=-44kJ/mol.
依据盖斯定律计算(①-②+③×4)×$\frac{1}{2}$得到甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为:CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)△H=-442KJ/mol,
故答案为:CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)△H=-442KJ/mol;
(2)①燃料电池负极上是燃料失电子的氧化反应,发生反应的电极反应式为:CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O,故答案为:CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O;
②利用该燃料电池提供电源,与图1右边烧杯相连,在铁件表面镀铜,则铁件做电解池的阴极,阴极与电源负极连接,装置图中与甲醇相连的B电极是阴极;当铁件的质量增重6.4g时,Cu2++2e-=Cu,电子转移0.2mol,燃料电池中消耗氧气的电极反应为:O2+2H2O+4e-=4OH-,依据电子守恒计算消耗氧气物质的量0.05mol,标准状况下体积=0.05mol×22.4L/mol=1.12L;
故答案为:B;1.12;
(3)根据得失电子守恒,可得:1 mol CH4~8 mol e-~4 mol Cl2,故若每个电池甲烷通入量为1 L(标准状况),生成4L Cl2;电解池通过的电量为$\frac{1L}{22.4L/mol}$×8×9.65×l04C•mol-1=3.45×104C(题中虽然有两个燃料电池,但电子的传递量只能用一个池的甲烷量计算)
故答案为:3.45×104C;4;
(4)①通电后,将Co2+氧化成Co3+,电解池中阳极失电子发生氧化反应,电极反应为Co2+-e-=Co3+;故答案为:Co2+-e-=Co3+;
②以Co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化,自身被还原为Co2+,结合原子守恒与电荷守恒可知,还原生成H+,配平书写离子方程式为:6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6Co2++6H+,故答案为:6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6Co2++6H+.
点评 本题考查热化学、电化学的原理和离子方程式的书写等知识,学生要掌握原电池的反应原理是解本题的关键,题目难度中等.
科目:高中化学 来源: 题型:选择题
| A. | 在反应KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O中,当得到标准状况下67.2 L Cl2时,反应中转移的电子数为6 NA | |
| B. | 6.0 g SiO2晶体中含有的硅氧键数目为0.2 NA | |
| C. | 标准状况下,22.4 L NO和11.2 L O2混合后气体的分子总数为NA | |
| D. | S2和S8的混合物共6.4 g,其中所含硫原子数一定为0.2 NA |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
| A. | 用石墨作电极电解AlC13溶液:2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$Cl2↑+H2↑+2OH- | |
| B. | 酸性高锰酸钾溶液与H2O2溶液混合:2MnO4-+3H2O2+6H+═2Mn2++4 O2↑+6H2O | |
| C. | 向NaHSO4溶液中滴加Ba(OH)2溶液至不再产生沉淀:Ba2++OH-+H++SO42-═BaSO4↓+H2O | |
| D. | 向Fe(NO3)2和NaBr混合溶液中滴加稀盐酸:6Br -+2NO3-+8H+═3Br2+2NO↑+4H2O |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
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