Question

12．請按要求回答下列問題：
（1）新出土的青銅器若保存不善，在潮濕的環(huán)境中容易生成銅綠，該腐蝕過程中的負極反應式為：Cu-2e^-=Cu²⁺．
（2）在25℃下，向濃度均為0.1mol•L^-1的MgCl₂和CuCl₂混合溶液中逐滴加入氨水，先生成Cu（OH）₂沉淀（填化學式），生成該沉淀的離子方程式為：Cu²⁺+2NH₃•H₂O=Cu（OH）₂↓+2NH₄⁺．（已知25℃時K_sp[Mg（OH）₂]=1.8×10^-11，K_sp[Cu（OH）₂]=2.2×10^-20）．
（3）在25℃下，將a mol•L-¹的氨水與0.01mol•L^-1的鹽酸等體積混合，反應完成后溶液中c（NH₄⁺）=c（Cl-），則溶液顯中性（填“酸”“堿”或“中”），a＞0.01mol•L^-1（填“＞”、“=”或“＜”）．
（4）已知在101kPa、273K時，15g乙烷燃燒生成CO₂和液態(tài)水，放出akJ的熱量，下列熱化學方程式正確的是C．
A．C₂H₆（g）+7/2O₂（g）=2CO₂（g）+3H₂O（l）△H=+2akJ/mol
B．C₂H₆（g）+7/2O₂（g）=2CO₂（g）+3H₂O（g）△H=-2akJ/mol
C．2C₂H₆（g）+7O₂（g）=4CO₂（g）+6H₂O（l）△H=-4akJ/mol
D．2C₂H₆（g）+7O₂（g）=4CO₂（g）+6H₂O（g）△H=-4akJ/mol
（5）如圖是一個化學過程的示意圖．
已知甲池的總反應式為：2CH₃OH+3O₂+4KOH?2K₂CO₃+6H₂O
①請回答下列電極的名稱：B（石墨）電極的名稱是陽極．
②寫出電極反應式：
通入O₂的電極的電極反應式是O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-．
A（Pt）電極的電極反應式為4Ag⁺+4e^-=4Ag，
③乙池中反應的化學方程式為4AgNO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$4Ag+O₂↑+4HNO₃．

Answer 1

分析 （1）腐蝕過程中負極銅失去電子生成鐵離子；
（2）難溶電解質的溶度積越小，加入氨水時越易生成沉淀；
（3）根據(jù)溶液中陰陽離子的電荷相等判斷溶液的酸堿性；體積相等稀鹽酸和氨水混合，若濃度相等，則恰好完全反應生成氯化銨，溶液顯酸性，若溶液恰好呈中性時氨水應稍微過量；
（4）計算出乙烷的物質的量，然后計算出1mol乙烷、2mol乙烷完全燃燒放出熱量，然后根據(jù)生成的水必須為液體、反應為放熱角度進行判斷；
（5）①根據(jù)方程式及燃料電池的特點判斷甲裝置；根據(jù)甲裝置判斷乙裝置；根據(jù)外加電源名稱確定乙裝置石墨電極名稱；
②先判斷原電池、電解池的電極名稱，再寫出相應的電極反應式；
③乙池中電解硝酸銀溶液生成銀、氧氣和硝酸，據(jù)此寫出反應的化學方程式．

解答 解：（1）腐蝕過程中銅作為負極失去電子，電極式為：Cu-2e^-=Cu²⁺，
故答案為：Cu-2e^-=Cu²⁺；
（2）難溶電解質的溶度積越小，加入氨水時越易生成沉淀，25℃時K_sp[Mg（OH）₂]=1.8×10^-11＞K_sp[Cu（OH）₂]=2.2×10^-20，則優(yōu)先生成的沉淀為Cu（OH）₂，反應的離子方程式為：Cu²⁺+2NH₃•H₂O=Cu（OH）₂↓+2NH₄⁺，
故答案為：Cu（OH）₂；Cu²⁺+2NH₃•H₂O=Cu（OH）₂↓+2NH₄⁺；
（3）根據(jù)溶液的電中性原則，c（NH₄⁺）=c（Cl^-），則c（H⁺）=c（OH^-），則溶液顯中性；
因體積、濃度相同的稀鹽酸和氨水混合，溶液中的溶質為氯化銨，溶液呈酸性，若該溶液恰好呈中性，氨水應稍微過量，所以氨水的濃度大于鹽酸的濃度，
故答案為：中；＞；
（4）15g乙烷的物質的量為：$\frac{15g}{30g/mol}$=0.5mol，0.5mol燃燒放出aakJ的熱量，則1mol乙烷燃燒放出2aKJ熱量，2mol乙烷燃燒放出4aKJ熱量，生成水為液體水，且△＜0，正確的熱化學方程式為：2C₂H₆（g）+7O₂（g）=4CO₂（g）+6H₂O（l）△H=-4akJ/mol，只有C符合，
故答案為：C；
（5）①根據(jù)反應方程式知，甲裝置是一個燃料電池，所以甲是把化學能轉變?yōu)殡娔艿难b置，是原電池；乙有外加電源，所以是電解池．根據(jù)2CH₃OH+3O₂+4KOH=2K₂CO₃+6H₂O知，CH₃OH發(fā)生氧化反應，所以該電極是負極，O₂發(fā)生還原反應，所以該電極是正極，石墨與原電池的正極相連，所以B石墨電極是陽極，
故答案為：陽極；
②根據(jù)2CH₃OH+3O₂+4KOH=2K₂CO₃+6H₂O知，CH₃OH發(fā)生氧化反應，所以該電極是負極，O₂得電子和水反應生成氫氧根離子，發(fā)生還原反應，所以該電極是正極；石墨與原電池的正極相連，所以石墨電極是陽極該電極上發(fā)生氧化反應，電極反應為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；Pt電極是陰極，該電極上銀離子得電子發(fā)生還原反應，電極反應為：4Ag⁺+4e^-=4Ag；
故答案為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；4Ag⁺+4e^-=4Ag；
③乙池中離子放電順序為：陽離子 Ag⁺＞H⁺，陰離子OH^-＞NO₃^-，陰極電極反應為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；陽極電極反應為：4Ag⁺+4e^-=4Ag；依據(jù)電子守恒和電解的實質寫出化學方程式：4AgNO₄+2H₂O $\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$4Ag+O₂↑+4HNO₃，
故答案為：4AgNO₄+2H₂O $\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$4Ag+O₂↑+4HNO₃．

點評 本題考查了原電池、電解池工作原理及其應用、熱化學方程式的判斷、難溶物溶解平衡的應用、酸堿混合的定性判斷等知識，題目難度中等，試題知識點較多、綜合性較強，充分考查學生的分析、理解能力及靈活應用基礎知識的能力，注意掌握原電池、電解池工作原理，明確熱化學方程式的書寫原則、酸堿混合的定性判斷方法，能夠正確書寫熱化學方程式．