Question

18．（1）常溫下，0.5mol甲醇在氧氣中充全燃燒生成CO₂和液態(tài)水，放出熱量363.3kJ．寫 出甲醇燃燒的熱化學方程式CH₃OH（l）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-726.6kJ•mol^-1．
（2）用鉑電極電解CuSO₄溶液，當_C（Cu²⁺）降至原來的一半時停止通電，則加入下列物質中的A（填序號）物質能使溶液恢復成原來濃度；
A．CuO           B．Cu（OH）₂         C．Cu         D．H₂O
電解后電解質溶液的PH值減�。ㄌ睢霸龃蟆薄皽p小”或“不變”）；寫出電解總離子方程式Cu²⁺+2H₂O=O₂+4H⁺+2Cu．
（3）用Pt作電極電解硝酸銀溶液，如圖甲所示，則左邊Pt電極名稱是陰極；發(fā)生的電極反應式為Ag⁺+e^-=Ag．
（4）甲烷-氧氣燃料電池：電解質溶液為強堿溶液，Pt作電極，在電極上分別通入甲烷和氧氣．通入氧氣的電極應為正極（填“正”或“負”），該電極上發(fā)生的電極反應式為2H₂O+O₂+4e^-=4OH^-．

Answer 1

分析 （1）依據熱化學方程式書寫方法，標注物質聚集狀態(tài)和反應焓變寫出熱化學方程式；
（2）先判斷析出的物質，然后根據析出的物質向溶液中加入它們形成的化合物即可；
（3）電子從負極流向陰極經過溶液并流向陽極極，陽極極經過外電路流向正極；陰極得電子發(fā)生還原反應據此書寫電極反應方程式；
（4）甲烷燃料電池中，負極上投放燃料甲烷，發(fā)生失電子發(fā)生氧化反應，正極上投放氧氣，發(fā)生得電子的還原反應；正極得電子發(fā)生還原反應據此書寫電極反應方程式．

解答 解：（1）0.5mol甲醇在氧氣中充全燃燒生成CO₂和液態(tài)水，放出熱量363.3kJ，1mol甲醇在氧氣中充全燃燒生成CO₂和液態(tài)水，放出熱量726.6kJ，反應的熱化學方程式為CH₃OH（l）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-726.6kJ•mol^-1，
故答案為：CH₃OH（l）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-726.6kJ•mol^-1；
（2）CuSO₄溶液存在的陰離子為：SO₄^2-、OH^-，OH^-離子的放電能力大于SO₄^2- 離子的放電能力，所以OH^-離子放電生成氧氣，對應的電極方程式為 4OH^--4e^-=2H₂O+O₂，
溶液中存在的陽離子是Cu²⁺、H⁺，Cu²⁺離子的放電能力大于H⁺離子的放電能力，所以Cu²⁺離子放電生成Cu，對應的電極方程式為 Cu²⁺+2e^-=Cu，
電解硫酸銅的方程式為：2CuSO₄+2 H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2 Cu+O₂ ↑+2H₂SO₄，
所以從溶液中析出的物質是氧氣和銅，相當于析出CuO，所以向溶液中加入氧化銅即可，故選A；由電極方程式4OH^--4e^-=2H₂O+O₂知OH^-不斷消耗掉，則PH值減��；電解總離子方程式為Cu²⁺+2H₂O=O₂+4H⁺+2Cu，
故答案為：A； 減小；Cu²⁺+2H₂O=O₂+4H⁺+2Cu；
（3）電子從負極流向陰極經過溶液并流向陽極極，陽極極經過外電路流向正極，故左邊Pt電極名稱是陰極；陰極得電子發(fā)生還原反應，故電極反應方程式為Ag⁺+e^-=Ag，
故答案為：陰極；Ag⁺+e^-=Ag；
（4）負極上投放燃料甲烷，則通入氧氣為正極；正極上投放氧氣，得電子發(fā)生還原反應，故電極反應方程式 2H₂O+O₂+4e^-=4OH^-，
故答案為：正；2H₂O+O₂+4e^-=4OH^-．

點評 本題考查了熱化學方程式的書寫，電極方程式的書寫，以及電解原理并能正確判斷溶液中離子的放電順序，本題難度中等．