Question

1．請(qǐng)你按下列要求書(shū)寫(xiě)相應(yīng)的方程式：
（1）用離子方程式解釋NaAlO₂溶液的堿性：AlO₂^-+2H₂OAl（OH）₃+OH^-．
（2）5.6g金屬鐵與鹽酸完全反應(yīng)生成氯化亞鐵溶液與氫氣，同時(shí)放出熱量QKJ．寫(xiě)出此反應(yīng)熱化學(xué)方程式：Fe（S）+2HCl（aq）=FeCl₂（aq）+H₂（g）△H=-10QkJ/mol．
（3）一種新型的熔融鹽燃料電池具有高發(fā)電效率而備受重視．現(xiàn)用Li₂CO₃和Na₂CO₃的熔融鹽混合物做電解質(zhì)，一極通入CO氣體，另一極通入空氣與CO₂的混合氣體，制得燃料電池．已知此燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式：CO+CO₃^2--2e^-=2CO₂，則該電池工作時(shí)的正極反應(yīng)式為：2CO₂+4e^-+O₂=2CO₃^2-．
（4）FeCl₃溶液腐蝕印刷電路銅板的，請(qǐng)寫(xiě)出該離子方程式為：2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺．
（5）將（4）反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池，請(qǐng)?jiān)诜娇騼?nèi)畫(huà)出原電池的裝置圖（標(biāo)出正、負(fù)極、溶液）．

Answer 1

分析 （1）NaAlO₂為強(qiáng)堿弱酸鹽，水解呈堿性；
（2）計(jì)算鐵的物質(zhì)的量為0.1mol，0.1mol鐵在金屬鐵與鹽酸完全反應(yīng)生成氯化亞鐵溶液與氫氣，同時(shí)放出熱量QKJ則1mol鐵與鹽酸反應(yīng)放出10QkJ熱量；
（3）該燃料電池中，通入CO的一極為原電池的負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2CO-4e^-+2CO₃^2-═4CO₂，通入氧氣和CO₂的混合氣體一極為原電池的正極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為O₂+4e^-+2CO₂═2CO₃^2-；
（4）FeCl₃與銅反應(yīng)生成氯化亞鐵與氯化銅；
（5）根據(jù)電池反應(yīng)式設(shè)計(jì)原電池，由發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)類型設(shè)計(jì)正負(fù)極，將發(fā)生氧化反應(yīng)的金屬單質(zhì)設(shè)計(jì)成負(fù)極，比負(fù)極不活潑的金屬或?qū)щ姷姆墙饘僭O(shè)計(jì)成正極，反應(yīng)物中的電解質(zhì)設(shè)計(jì)為電解質(zhì)溶液．

解答 解：（1）NaAlO₂為強(qiáng)堿弱酸鹽，水解呈堿性，水解的離子方程式為AlO₂^-+2H₂OAl（OH）₃+OH^-，故答案為：AlO₂^-+2H₂OAl（OH）₃+OH^-；
（2）n（Fe）=$\frac{5.6g}{56g/mol}$=0.1mol，0.1mol金屬鐵與鹽酸完全反應(yīng)生成氯化亞鐵溶液與氫氣，同時(shí)放出熱量QKJ，其熱化學(xué)反應(yīng)方程式為Fe（S）+2HCl（aq）=FeCl₂（aq）+H₂（g）△H=-10 Q kJ/mol，故答案為：Fe（S）+2HCl（aq）=FeCl₂（aq）+H₂（g）△H=-10 Q kJ/mol；
（3）通入CO的一極為原電池的負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2CO-4e^-+2CO₃^2-═4CO₂，正極上的電極反應(yīng)式為O₂+4e^-+2CO₂═2CO₃^2-，
故答案為：2CO₂+4e^-+O₂=2CO₃^2-；
（4）FeCl₃與銅反應(yīng)生成氯化亞鐵與氯化銅，反應(yīng)的離子方程式為2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺，故答案為：2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺；
（5）設(shè)計(jì)成原電池時(shí)，負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上發(fā)生還原反應(yīng)，該電池反應(yīng)中三價(jià)鐵離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，所以正極上的電極反應(yīng)式為Fe³⁺+e^-=Fe²⁺（或2Fe³⁺+2e^-=2Fe²⁺），銅失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，所以負(fù)極上的電極反應(yīng)式為Cu=2Cu²⁺+2e^-（或Cu-2e^-=Cu²⁺）；
電池反應(yīng)中發(fā)生氧化反應(yīng)的金屬作負(fù)極，所以銅作負(fù)極，不如負(fù)極活潑的金屬或?qū)щ姷姆墙饘僮髡龢O，可選石墨作正極，發(fā)生還原反應(yīng)的電解質(zhì)溶液作原電池的電解質(zhì)溶液，所以該原電池圖為，故答案為：．

點(diǎn)評(píng) 本題綜合考查化學(xué)用語(yǔ)，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重于學(xué)生雙基的考查，注意把握物質(zhì)的性質(zhì)以及原電池工作原理，難度中等．