Question

化學(xué)能轉(zhuǎn)變成熱能、化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能是能量轉(zhuǎn)化的重要形式．
（1）已知4Al（s）+3O₂（g）=2Al₂O₃（s）△H=-3288KJ?mol^-1
4Fe（s）+3O₂（g）=2Fe₂O₃（s）△H=-1632KJ?mol^-1
試寫出鋁粉與氧化鐵粉末發(fā)生鋁熱反應(yīng)的熱化學(xué)方程式

 

．
（2）如圖是實(shí)現(xiàn)化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的銅鋅原電池裝置圖，正極上的電極反應(yīng)式是

 

，負(fù)極上發(fā)生了

 

反應(yīng)（填“氧化”或“還原”）．
（3）若將（2）裝置中電流計(jì)改為直流電源，其他不變，通電一段時(shí)間后溶液變?yōu)樗{(lán)色，裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：

 

．
（4）若用石墨做電極電解500mL飽和食鹽水，驗(yàn)證陽極產(chǎn)物的方法是

 

，若陰極上共收集到氣體1.12L（已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況），若要使溶液復(fù)原，可進(jìn)行的操作是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）根據(jù)蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)焓變，結(jié)合熱化學(xué)方程式的書寫方法來書寫熱化學(xué)方程式；
（2）原電池的正極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，負(fù)極上發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)；
（3）根據(jù)電解池的工作原理來回答：陽極是活潑電極，自身失電子，陰極上是陽離子得電子的還原反應(yīng)；
（4）氯氣具有氧化性，能使?jié)駶櫟牡矸?KI試紙變藍(lán)，電解質(zhì)溶液復(fù)原：出什么加什么．

解答： 解：（1）已知①4Al（s）+3O₂（g）=2Al₂O₃（s）△H=-3288kJ?mol^-1
②4Fe（s）+3O₂（g）=2Fe₂O₃（s）△H=-1632kJ?mol^-1
則反應(yīng)2Al（s）+Fe₂O₃（s）=2Fe（s）+Al₂O₃（s）是

1

2

（①-②）得到，所以此反應(yīng)的△H=

1

2

（①-②）=

1

2

（-3288kJ?mol^-1+1632kJ?mol^-1）=-828KJ?mol^-1，
故答案為：2Al（s）+Fe₂O₃（s）=2Fe（s）+Al₂O₃（s）△H=-828KJ?mol^-1；
（2）銅、鋅硫酸原電池中，正極上的電極反應(yīng)式是2H⁺+2e^-=H₂↑，在負(fù)極上是金屬鋅被氧化發(fā)生氧化反應(yīng)，故答案為：2H⁺+2e^-=H₂↑；氧化；
（3）將（2）裝置中電流計(jì)改為直流電源，其他不變，通電一段時(shí)間后溶液變?yōu)樗{(lán)色，所以Cu是陽極材料，該電極上金屬銅本身失電子成為銅離子，在陰極上是硫酸中的氫離子得電子的過程，總反應(yīng)為：Cu+2H⁺

通電  .

Cu²⁺+H₂↑，故答案為：Cu+2H⁺

通電  .

Cu²⁺+H₂↑；
（4）若用石墨做電極電解500mL飽和食鹽水，陽極上是氯離子失電子的氧化反應(yīng)，會(huì)得到氯氣，能使?jié)駶櫟牡矸?KI試紙變藍(lán)，驗(yàn)證陽極產(chǎn)物的方法是將濕潤的淀粉-KI試紙粘在玻璃棒的一端靠近陽極，試紙變藍(lán)，陰極上是氫離子得電子生成氫氣，即2H⁺+2e^-=H₂↑，共收集到氣體1.12L即0.05mol氫氣（已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況），若要使溶液復(fù)原，通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下的HCl氣體0.1mol，即2.24L，
故答案為：將濕潤的淀粉-KI試紙粘在玻璃棒的一端靠近陽極，試紙變藍(lán)；通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下的HCl氣體2.24L．

點(diǎn)評(píng)：本題綜合考查學(xué)生蓋斯定律的應(yīng)用、原電池和電解池的工作原理等方面的知識(shí)，注意電極反應(yīng)式的書寫是關(guān)鍵，難度中等．