Question

【題目】(1)赤水曬醋是我們遵義特產(chǎn)之一，其中含有一定量的CH3COOH。寫出CH3COOH的電離方程式 ______；在已達(dá)平衡的乙酸溶液中加入一定的CH3COONa ，該溶液pH_______（填“增大”“減小”或“不變”）。

(2)燃料電池汽車，尤其是氫燃料電池汽車可以實(shí)現(xiàn)零污染、零排放，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)幾乎無噪音，且氫能取之不盡、用之不竭,因此燃料電池汽車成為汽車企業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。燃料電池的燃料可以是氫氣、甲醇等。有科技工作者利用稀土金屬氧化物作為固體電解質(zhì)制造出了甲醇—空氣燃料電池。這種稀土金屬氧化物在高溫下能傳導(dǎo)O2-。

①該電池的正極反應(yīng)是___________；負(fù)極反應(yīng)是____________。

②在稀土氧化物的固體電解質(zhì)中，O2-的移動(dòng)方向是__________。

③甲醇可以在內(nèi)燃機(jī)中燃燒直接產(chǎn)生動(dòng)力推動(dòng)機(jī)動(dòng)車運(yùn)行，而科技工作者要花費(fèi)大量的精力研究甲醇燃料汽車,主要原因是___________。

(3)在AgCl的飽和溶液中存在沉淀溶解平衡：AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)，在25℃時(shí),Ksp(AgCl)＝1.8×10-10�，F(xiàn)將足量氯化銀分別放入：

①100 mL蒸餾水中；②100 mL 0.2 mol/L AgNO3溶液中；③100 mL 0.1 mol/L氯化鋁溶液中；④100 mL 0.1 mol/L鹽酸中，充分?jǐn)嚢韬�，相同溫度�?/span>c(Ag＋)由大到小的順序是_____(填寫序號(hào))；其中②中氯離子的濃度為______mol/L。

Answer 1

【答案】CH3COOHCH3COO-+H+ 增大 O2+4e-= 2O2- CH3OH+3O2--6e-=CO2↑+2H2O 從正極流向負(fù)極 燃料電池的能量轉(zhuǎn)化率高 ②①④③ 9×10-10

【解析】

(1)CH3COOH是一元弱酸，在溶液中存在電離平衡；根據(jù)微粒濃度對(duì)電離平衡的影響及溶液pH含義分析解答；

(2)在甲醇燃料電池在，通入甲醇的電極為負(fù)極，通入空氣的電極為正極，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上發(fā)生還原反應(yīng)，電解質(zhì)中的陰離子向負(fù)極移動(dòng)，陽(yáng)離子向正極移動(dòng)；

(3) AgCl的飽和溶液中存在沉淀溶解平衡，等濃度的c(Cl-)、c(Ag＋)對(duì)平衡移動(dòng)的影響相同，可根據(jù)平衡移動(dòng)原理分析溶液中c(Ag＋)的相對(duì)大小。

(1) CH3COOH是一元弱酸，在溶液中存在電離平衡：CH3COOHCH3COO-+H+；向該溶液中加入CH3COONa，鹽電離產(chǎn)生的CH3COO-使溶液中c(CH3COO-)增大，根據(jù)平衡移動(dòng)原理：增大生成物的濃度，pH逆向移動(dòng)，溶液中c(H+)減小，因此溶液的pH增大；

(2)①該電池的正極反應(yīng)是O2獲得電子變?yōu)?/span>O2-，電極反應(yīng)式為O2+4e-= 2O2-；負(fù)極上CH3OH失去電子，與電解質(zhì)中的O2-結(jié)合形成CO2和水，因此負(fù)極的電極反應(yīng)式是CH3OH+3O2--6e-=CO2↑+2H2O；

②在稀土氧化物的固體電解質(zhì)中，O2-向正電荷較多的負(fù)極方向移動(dòng)；即移動(dòng)方向是從正極流向負(fù)極；

③甲醇可以在內(nèi)燃機(jī)中燃燒直接產(chǎn)生動(dòng)力推動(dòng)機(jī)動(dòng)車運(yùn)行,而科技工作者要花費(fèi)大量的精力研究甲醇燃料汽車，主要原因是燃料電池的能量轉(zhuǎn)化率高；

(3)①AgCl的飽和溶液中存在沉淀溶解平衡：AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)；②向其中加入AgNO3溶液，增大了溶液中Ag+的濃度，沉淀溶解平衡逆向移動(dòng)，但總的來說平衡移動(dòng)的趨勢(shì)是微弱的，達(dá)到平衡后溶液中c(Ag+)比水中大；③加入氯化鋁溶液，溶液中c(Cl-)增大，平衡逆向移動(dòng)，達(dá)到平衡后溶液中c(Ag+)比①溶解在水中�。虎苋芙庠�HCl中，也使溶液中c(Cl-)增大，平衡逆向移動(dòng)，由于c(Cl-)比③小，所以抑制作用比③弱，最終達(dá)到平衡時(shí)溶液中c(Ag+)比③大一些，故充分?jǐn)嚢韬螅�相同溫度�?/span>c(Ag＋)由大到小的順序是②①④③；

對(duì)于②100 mL 0.2 mol/L AgNO3溶液，c(Ag＋)=0.2mol/L，由于Ksp(AgCl)=1.8×10－10，所以c(Cl-)= Ksp(AgCl)÷c(Ag＋)= 1.8×10－10÷0.2=9×10-10 mol/L。