Question

【題目】(1)檸檬 酸是 一種 重 要的 有 機 酸 ，其結(jié)構(gòu)簡式 為， 其電離常數(shù)K1=7.41×10-4，K,2=1.74×10-5，K3=3.98×10-7。碳酸的電離常數(shù)K1=4.5×10-7，K1=4.7×10-11。請回答下列有關(guān)問題：

①設(shè)計實驗證明檸檬酸的酸性比碳酸強：___。

②設(shè)計實驗證明檸檬酸為三元酸：___。

(2)綠色電源“二甲醚-氧氣燃料電池”的工作原理如圖所示。

①氧氣應(yīng)從 c 處通入，則電極 Y 上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為___。

②二甲醚(CH3OCH 3 )應(yīng)從 b 處通入，則電極 X上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為___。

Answer 1

【答案】向盛有少量NaHCO3溶液的試管里滴加檸檬酸溶液，有氣泡產(chǎn)生(或其他合理設(shè)計) 用NaOH標(biāo)有溶液滴定檸檬酸溶液，消耗NaOH的物質(zhì)的量是檸檬酸的3倍 O2+4e﹣+4H+═2H2O （CH3）2O﹣12e﹣+3H2O=2CO2+12H+

【解析】

(1)①要證明檸檬酸的酸性比碳酸強，可以利用強酸制取弱酸分析；
②利用酸堿中和滴定酸堿物質(zhì)的量比確定檸檬酸是三元酸；

（2）根據(jù)氫離子移動方向知，Y為原電池正極，X為負(fù)極，則c處通入的氣體是氧氣，根據(jù)d處生成物知，正極上發(fā)生的反應(yīng)為O2+4e-+4H+═2H2O，電解質(zhì)溶液為酸性溶液，b處通入的物質(zhì)是二甲醚，X電極反應(yīng)式為（CH3）2O-12e-+3H2O=2CO2+12H+，據(jù)此分析解答。

(1)①要證明檸檬酸的酸性比碳酸強，可以利用強酸制取弱酸，向盛有少量NaHCO3的試管里滴加檸檬酸溶液，有氣泡產(chǎn)生就說明檸檬酸酸性大于碳酸，
因此，本題正確答案是：向盛有少量NaHCO3溶液的試管里滴加檸檬酸溶液，有氣泡產(chǎn)生(或其他合理設(shè)計)；
②檸檬酸和NaOH發(fā)生中和反應(yīng)時，如果檸檬酸是三元酸，則參加反應(yīng)的NaOH物質(zhì)的量應(yīng)該是檸檬酸的三倍，所以用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定檸檬酸溶液，消耗NaOH的物質(zhì)的量是檸檬酸的3倍就說明檸檬酸是三元酸，

因此，本題正確答案是：用NaOH標(biāo)有溶液滴定檸檬酸溶液，消耗NaOH的物質(zhì)的量是檸檬酸的3倍；

（2）①c處通入的氣體是氧氣，根據(jù)d處生成物知，正極上發(fā)生的反應(yīng)為O2+4e-+4H+═2H2O，因此，本題正確答案是：O2+4e-+4H+═2H2O；
②b處通入的物質(zhì)是二甲醚，X電極反應(yīng)式為（CH3）2O-12e-+3H2O=2CO2+12H+，

因此，本題正確答案是：（CH3）2O-12e-+3H2O=2CO2+12H+。