Question

12．请按要求回答下列问题：
（1）新出土的青铜器若保存不善，在潮湿的环境中容易生成铜绿，该腐蚀过程中的负极反应式为：Cu-2e^-=Cu²⁺．
（2）在25℃下，向浓度均为0.1mol•L^-1的MgCl₂和CuCl₂混合溶液中逐滴加入氨水，先生成Cu（OH）₂沉淀（填化学式），生成该沉淀的离子方程式为：Cu²⁺+2NH₃•H₂O=Cu（OH）₂↓+2NH₄⁺．（已知25℃时K_sp[Mg（OH）₂]=1.8×10^-11，K_sp[Cu（OH）₂]=2.2×10^-20）．
（3）在25℃下，将a mol•L-¹的氨水与0.01mol•L^-1的盐酸等体积混合，反应完成后溶液中c（NH₄⁺）=c（Cl-），则溶液显中性（填“酸”“碱”或“中”），a＞0.01mol•L^-1（填“＞”、“=”或“＜”）．
（4）已知在101kPa、273K时，15g乙烷燃烧生成CO₂和液态水，放出akJ的热量，下列热化学方程式正确的是C．
A．C₂H₆（g）+7/2O₂（g）=2CO₂（g）+3H₂O（l）△H=+2akJ/mol
B．C₂H₆（g）+7/2O₂（g）=2CO₂（g）+3H₂O（g）△H=-2akJ/mol
C．2C₂H₆（g）+7O₂（g）=4CO₂（g）+6H₂O（l）△H=-4akJ/mol
D．2C₂H₆（g）+7O₂（g）=4CO₂（g）+6H₂O（g）△H=-4akJ/mol
（5）如图是一个化学过程的示意图．
已知甲池的总反应式为：2CH₃OH+3O₂+4KOH?2K₂CO₃+6H₂O
①请回答下列电极的名称：B（石墨）电极的名称是阳极．
②写出电极反应式：
通入O₂的电极的电极反应式是O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-．
A（Pt）电极的电极反应式为4Ag⁺+4e^-=4Ag，
③乙池中反应的化学方程式为4AgNO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$4Ag+O₂↑+4HNO₃．

Answer 1

分析 （1）腐蚀过程中负极铜失去电子生成铁离子；
（2）难溶电解质的溶度积越小，加入氨水时越易生成沉淀；
（3）根据溶液中阴阳离子的电荷相等判断溶液的酸碱性；体积相等稀盐酸和氨水混合，若浓度相等，则恰好完全反应生成氯化铵，溶液显酸性，若溶液恰好呈中性时氨水应稍微过量；
（4）计算出乙烷的物质的量，然后计算出1mol乙烷、2mol乙烷完全燃烧放出热量，然后根据生成的水必须为液体、反应为放热角度进行判断；
（5）①根据方程式及燃料电池的特点判断甲装置；根据甲装置判断乙装置；根据外加电源名称确定乙装置石墨电极名称；
②先判断原电池、电解池的电极名称，再写出相应的电极反应式；
③乙池中电解硝酸银溶液生成银、氧气和硝酸，据此写出反应的化学方程式．

解答 解：（1）腐蚀过程中铜作为负极失去电子，电极式为：Cu-2e^-=Cu²⁺，
故答案为：Cu-2e^-=Cu²⁺；
（2）难溶电解质的溶度积越小，加入氨水时越易生成沉淀，25℃时K_sp[Mg（OH）₂]=1.8×10^-11＞K_sp[Cu（OH）₂]=2.2×10^-20，则优先生成的沉淀为Cu（OH）₂，反应的离子方程式为：Cu²⁺+2NH₃•H₂O=Cu（OH）₂↓+2NH₄⁺，
故答案为：Cu（OH）₂；Cu²⁺+2NH₃•H₂O=Cu（OH）₂↓+2NH₄⁺；
（3）根据溶液的电中性原则，c（NH₄⁺）=c（Cl^-），则c（H⁺）=c（OH^-），则溶液显中性；
因体积、浓度相同的稀盐酸和氨水混合，溶液中的溶质为氯化铵，溶液呈酸性，若该溶液恰好呈中性，氨水应稍微过量，所以氨水的浓度大于盐酸的浓度，
故答案为：中；＞；
（4）15g乙烷的物质的量为：$\frac{15g}{30g/mol}$=0.5mol，0.5mol燃烧放出aakJ的热量，则1mol乙烷燃烧放出2aKJ热量，2mol乙烷燃烧放出4aKJ热量，生成水为液体水，且△＜0，正确的热化学方程式为：2C₂H₆（g）+7O₂（g）=4CO₂（g）+6H₂O（l）△H=-4akJ/mol，只有C符合，
故答案为：C；
（5）①根据反应方程式知，甲装置是一个燃料电池，所以甲是把化学能转变为电能的装置，是原电池；乙有外加电源，所以是电解池．根据2CH₃OH+3O₂+4KOH=2K₂CO₃+6H₂O知，CH₃OH发生氧化反应，所以该电极是负极，O₂发生还原反应，所以该电极是正极，石墨与原电池的正极相连，所以B石墨电极是阳极，
故答案为：阳极；
②根据2CH₃OH+3O₂+4KOH=2K₂CO₃+6H₂O知，CH₃OH发生氧化反应，所以该电极是负极，O₂得电子和水反应生成氢氧根离子，发生还原反应，所以该电极是正极；石墨与原电池的正极相连，所以石墨电极是阳极该电极上发生氧化反应，电极反应为：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；Pt电极是阴极，该电极上银离子得电子发生还原反应，电极反应为：4Ag⁺+4e^-=4Ag；
故答案为：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；4Ag⁺+4e^-=4Ag；
③乙池中离子放电顺序为：阳离子 Ag⁺＞H⁺，阴离子OH^-＞NO₃^-，阴极电极反应为：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；阳极电极反应为：4Ag⁺+4e^-=4Ag；依据电子守恒和电解的实质写出化学方程式：4AgNO₄+2H₂O $\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$4Ag+O₂↑+4HNO₃，
故答案为：4AgNO₄+2H₂O $\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$4Ag+O₂↑+4HNO₃．

点评 本题考查了原电池、电解池工作原理及其应用、热化学方程式的判断、难溶物溶解平衡的应用、酸碱混合的定性判断等知识，题目难度中等，试题知识点较多、综合性较强，充分考查学生的分析、理解能力及灵活应用基础知识的能力，注意掌握原电池、电解池工作原理，明确热化学方程式的书写原则、酸碱混合的定性判断方法，能够正确书写热化学方程式．