Question

分别回答下列问题．
（1）从H⁺、Na⁺、Cu²⁺、Cl^-、S

O

2- 4

中选出两种离子组成电解质，按下列要求进行电解（使用惰性电极），将电解质的化学式填空：（只写出一种即可）
①电解过程中溶液颜色变浅且水量不变

 

；
②电解过程中电解质含量不变，水量减少

 

；
③电解过程中，两极析出气体的体积比为1：1

 

．
（2）25℃，1.01×10⁵Pa时16g液态甲醇完全燃烧，当恢复至原状态时，放出362.9kJ热量，此反应的热化学方程式为

 

．
（3）选用合适的合金为电极，以氢氧化钠、甲醇、水、氧气为原料，可以制成一种以甲醇为原料的燃料电池，此燃料电池负极应加入或通入的物质是

 

，正极的电极方程式为

 

．

Answer 1

考点：电解原理,有关反应热的计算,化学电源新型电池

专题：化学反应中的能量变化,电化学专题

分析：依据电解原理，惰性电极电解，溶液中阴离子移向阳极失电子发生氧化反应，阳离子移向阴极得到电子发生还原反应，据此分析电极的物质；
（1）用惰性电极电解HCl、CuCl₂溶液时，电解质质量减小，水量不变；
用惰性电极电解H₂SO₄、Na₂SO₄溶液时，电解质质量不变，水量减少；
用惰性电极电解HCl时，两极上分别产生氢气和氯气，体积相等；
（2）根据热化学方程式的含义和书写方法来回答；
（3）甲醇为原料的燃料电池，甲醇为负极，氧气是正极，根据两极的放电规律来回答．

解答： 解：（1）①用惰性电极电解CuCl₂溶液时，阳极上是氯离子失电子，阴极上是铜离子得电子，电解质质量减小，但是水量不变，故答案为：CuCl₂；
②用惰性电极电解H₂SO₄、Na₂SO₄溶液时，电解质质量不变，水量减少，故答案为：H₂SO₄、Na₂SO₄；
③用惰性电极电解HCl时，两极上分别产生氢气和氯气，体积相等，故答案为：HCl；
（2）16g 液态甲醇完全燃烧，当恢复到原状态时，放出369.2kJ的热量，则1mol 液态甲醇完全燃烧，当恢复到原状态时，放出725.8kJ的热量，即热化学方程式为：CH₃OH（l）+

3

2

O₂=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-725.8kJ/mol，
故答案为：CH₃OH（l）+

3

2

O₂=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-725.8kJ/mol；
（3）甲醇为原料的燃料电池中，燃料甲醇为负极，发生失电子的氧化反应，氧气是正极，发生得电子得还原反应，根据所给试剂，只能选择氢氧化钠为电解质，在碱性环境下，氧气的放电情况为：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，
故答案为：甲醇；O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-．

点评：本题考查学生燃料电池和电解池的工作原理以及热化学方程式的书写知识，注意知识的归纳和梳理是关键，难度不大．