Question

19．碳是形成化合物種類最多的元素，其單質(zhì)及化合物是人類生產(chǎn)生活的主要能源物質(zhì)．請回答下列問題：
（1）有機物M經(jīng)過太陽光光照可轉(zhuǎn)化成N，轉(zhuǎn)化過程如圖：△H=+88.6kJ/mol
則M與N相比，較穩(wěn)定的是M．
（2）高溫時，用CO還原MgSO₄可制備高純MgO．
①750℃時，測得氣體中含等物質(zhì)的量SO₂和SO₃，此時反應(yīng)的化學(xué)方程式是2MgSO₄+CO=2MgO+SO₂+CO₂+SO₃．
②由Mg可制成“鎂-次氯酸鹽”燃料電池，其裝置示意圖如圖1，則Mg是該電池的負(fù)極，該電池反應(yīng)的離子方程式為Mg+ClO^-+H₂O=Cl^-+Mg（OH）₂．
③用惰性電極電解SO₂水溶液：H₂SO₃$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$O₂↑+S↓+H₂O裝置如圖2所示，S單質(zhì)將在a極得到（填“a”或“b”）；該電極的電極反應(yīng)式4e-+H₂O+H₂SO₃=S↓+4OH^-

Answer 1

分析 （1）M轉(zhuǎn)化為N是吸熱反應(yīng)，所以N的能量高，不穩(wěn)定；
（2）①根據(jù)題目信息寫出生成物，根據(jù)質(zhì)量守恒配平；
②由圖可知鎂-次氯酸鹽”燃料電池中Mg與ClO^-、H₂O反應(yīng)生成Cl^-與Mg（OH）₂；
③依據(jù)電池反應(yīng)陽極上是氫氧根離子失電子生成氧氣的反應(yīng)，b為陽極，a為陰極，亞硫酸在陰極被還原為硫單質(zhì)；用總反應(yīng)方程式減去陽極反應(yīng)式可得陰極反應(yīng)式．

解答 解：（1）有機物M經(jīng)過太陽光光照可轉(zhuǎn)化成N，：△H=+88.6kJ•mol^-1，過程是吸熱反應(yīng)，N暗處轉(zhuǎn)化為M，是放熱反應(yīng)，能量越低越穩(wěn)定，說明M穩(wěn)定；
故答案為：M；
（2）①用CO還原MgSO₄可得到MgO、CO₂、SO₂和SO₃，方程式為2MgSO₄+CO=2MgO+SO₂+CO₂+SO₃，
故答案為：2MgSO₄+CO=2MgO+SO₂+CO₂+SO₃；
②由圖可知鎂-次氯酸鹽”燃料電池中Mg與ClO^-、H₂O反應(yīng)生成Cl^-與Mg（OH）₂，該電池反應(yīng)的總反應(yīng)方程式為Mg+ClO^-+H₂O=Cl^-+Mg（OH）₂，正極電極反應(yīng)是ClO-離子得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為：ClO^-+2e^-+H₂O=Cl^-+2OH^-，負(fù)極電極反應(yīng)是Mg失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為：Mg-2e^-+2OH^-=Mg（OH）₂，
故答案為：負(fù)；Mg+ClO^-+H₂O=Cl^-+Mg（OH）₂；
③依據(jù)電池反應(yīng)陽極上是氫氧根離子失電子生成氧氣的反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：4OH^--4e-=2H₂O+O₂↑b為陽極，a為陰極，亞硫酸在陰極被還原為硫單質(zhì)；用總反應(yīng)方程式減去陽極反應(yīng)式可得陰極反應(yīng)式為：4e-+H₂O+H₂SO₃=S↓+4OH^-，
故答案為：a；4e-+H₂O+H₂SO₃=S↓+4OH^-．

點評 本題考查的知識點較多，既考查了電化學(xué)又考查了反應(yīng)熱的問題，對學(xué)生綜合運用知識能力有一定的要求，特別是根據(jù)圖中信息寫電極反應(yīng)，要求學(xué)生有較好從圖中獲取信息的能力，整個題目難度較大．