Question

【题目】根据题意解答
（1）某实验小组同学进行如下实验，以检验化学反应中的能量变化，实验中发现，反应后①中的温度升高；②中的温度降低．由此判断铝条与盐酸的反应是热反应，Ba（OH）28H2O与NH4Cl的反应是热反应．反应过程（填“①”或“②”）的能量变化可用图2表示．
（2）为了验证Fe3+与Cu2+氧化性强弱，下列装置能达到实验目的是（填序号）．
（3）将CH4设计成燃料电池，其利用率更高，装置如图4所示（a、b为多孔碳棒）．处电极入口通甲烷（填A或B），其电极反应式为 ．
（4）如图5是某化学兴趣小组探究不同条件下化学能转变为电能的装置．请回答下列问题： ①当电极a为Al、电极b为Cu、电解质溶液为稀硫酸时，写出该原电池正极的电极反应式为 ．
②当电极a为Al、电极b为Mg、电解质溶液为氢氧化钠溶液时，该原电池的正极为；该原电池的负极反应式为 ．

Answer 1

【答案】
（1）放；吸；①
（2）②
（3）A；CH4﹣8e﹣+10OH﹣=CO32﹣+7H2O
（4）2H++2e﹣═H2↑；Mg；Al+4OH﹣﹣3e﹣=AlO2﹣+2H2O
【解析】解：（1）通过实验测出，反应前后①烧杯中的温度升高，则Al跟盐酸的反应是放热反应，②烧杯中的温度降低，则Ba（OH）28H2O跟NH4Cl的反应是吸热反应；根据图2数据可知，该反应中，反应物总能量大于生成物总能量，则该反应为放热反应，可表示反应①的能量变化，所以答案是：放；吸；①；（2）验证Fe3+与Cu2+氧化性强弱，在原电池中，铜作负极、其它导电的金属或非金属作正极，电解质溶液为可溶性的铁盐，①中铁作负极、Cu作正极，电池反应式为Fe+2Fe3+=3Fe2+ ， 不能验证Fe3+与Cu2+氧化性强弱，故错误；②中铜作负极、银作正极，电池反应式为Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+ ， 能验证Fe3+与Cu2+氧化性强弱，故正确；③中铁发生钝化现象，Cu作负极、铁作正极，电池反应式为：Cu+2NO3﹣+4H+=Cu2++2NO2↑+2H2O，不能验证Fe3+与Cu2+氧化性强弱，故错误；④中铁作负极、铜作正极，电池反应式为：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+ ， 不能验证Fe3+与Cu2+氧化性强弱，故错误；所以答案是：②；（3）根据电子流向知，A为负极、B为正极，燃料电池中通入燃料的电极为负极、通入氧化剂的电极为正极，所以A处通入甲烷，甲烷失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为CH4﹣8e﹣+10OH﹣═CO32﹣+7H2O，所以答案是：A；CH4﹣8e﹣+10OH﹣═CO32﹣+7H2O（4）①Al、Cu、稀硫酸构成的原电池，金属Al作负极，金属Cu为正极，正极上氢离子得到电子，负极上Al失去电子，正极反应为2H++2e﹣=H2↑，所以答案是：2H++2e﹣=H2↑； ②Al、Mg、NaOH溶液可构成原电池，Al为负极，Mg为正极，负极上Al失去电子，正极上水中的氢离子得到电子，发生电池离子反应为2Al+2OH﹣+2H2O=2AlO2﹣+3H2↑，所以答案是：Mg； Al+4OH﹣﹣3e﹣=AlO2﹣+2H2O．
【考点精析】解答此题的关键在于理解反应热和焓变的相关知识，掌握在化学反应中放出或吸收的热量，通常叫反应热．