Question

目前工業(yè)上有一種用CO₂來(lái)生產(chǎn)燃料甲醇的方法，可以將CO₂變廢為寶．
（1）已知在常溫常壓下：
①2CH₃OH（l）+3O₂（g）=2CO₂（g）+4H₂O（g）△H=-1275.6kJ?mol^-1
②2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H=-566.0kJ?mol^-1
③H₂O（g）=H₂O（l））△H=-44.0?mol^-1
寫(xiě)出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式：

 

．
（2）某同學(xué)利用甲醇（酸性）燃料電池為電源，設(shè)計(jì)了一種電解法制取Fe（OH）₂的實(shí)驗(yàn)裝置（如圖）．通電后，如圖豎直裝置下端B極上有大量氣泡產(chǎn)生，溶液中產(chǎn)生大量的
Fe（OH）₂白色沉淀，且較長(zhǎng)時(shí)間不變色．則電源中b極為

 

極（填“正”或“負(fù)”），其電極反應(yīng)式為

 

，裝置上端A極電極材料是：

 

（填化學(xué)式），B電極上的電極反應(yīng)式為

 

．
（3）利用電解法在鐵制品上鍍銅可以防止鐵被腐蝕，以下說(shuō)法正確的是

 

a．電鍍時(shí)，通常用銅做陽(yáng)極，可溶性銅鹽作電解質(zhì)溶液
b．電鍍過(guò)程中，維持電流恒定，溫度升高，電解反應(yīng)速率加快
c．電鍍過(guò)程中，電能全部轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
d．電鍍過(guò)程中，銅離子向陰極移動(dòng)，發(fā)生還原反應(yīng)．

Answer 1

考點(diǎn)：熱化學(xué)方程式,化學(xué)電源新型電池,電解原理

專(zhuān)題：

分析：（1）依據(jù)熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計(jì)算得到；
（2）燃料電池中燃料在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)依，在正極反應(yīng)還原反應(yīng)，依據(jù)裝置分析判斷生成氫氧化亞鐵的電極位置和反應(yīng)原理；
（3）根據(jù)電解池的工作原理來(lái)回答判斷．

解答： 解：（1）①2CH₃OH（l）+3O₂（g）=2CO₂（g）+4H₂O（g）△H=^_1275.6kJ?mol^-1
②2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H=^_566.0kJ?mol^-1
③H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44.0kJ?mol^-1
依據(jù)熱化學(xué)方程式和蓋斯定律①-②-③×4得到CH₃OH（l）+O₂（g）=CO （g）+2H₂O（l）△H=^_442.8 kJ?mol^-1；
故答案為：CH₃OH（l）+O₂（g）=CO （g）+2H₂O（l）△H=^_442.8 kJ?mol^-1；
（2）甲醇燃料電池為電源電解法制取Fe（OH）₂的實(shí)驗(yàn)裝置，通電后，溶液中產(chǎn)生大量的白色沉淀，且較長(zhǎng)時(shí)間不變色，說(shuō)明氫氧化亞鐵在B電極附近生成，所以電極A為電解池的陽(yáng)極，B為電解池的陰極，電源a為正極，電極反應(yīng)為氧氣得到電子得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-；連接正極的A電極是鐵，目的是鐵做陽(yáng)極失電子生成亞鐵離子，和陰極生成的氫氧根離子反應(yīng)生成白色沉淀氫氧化亞鐵；b為負(fù)極，連接電極B電極反應(yīng)為：2H⁺+2 e^-=H₂↑；
故答案為：負(fù)； CH₃OH-6e^-+H₂O=CO₂+6H⁺；Fe；2H⁺+2e^-=H₂↑；
（3）a．電鍍時(shí)，通常用鍍層金屬銅做陽(yáng)極，含有鍍層金屬陽(yáng)離子的可溶性銅鹽作電解質(zhì)溶液，故a正確；
b．電鍍時(shí)保持電流恒定，升高溫度不改變電解反應(yīng)速率電解反應(yīng)速率，故b錯(cuò)誤；
c．電鍍過(guò)程中，電能部分轉(zhuǎn)化為化學(xué)能、部分轉(zhuǎn)化為熱能，故c錯(cuò)誤；
d．電鍍過(guò)程中，銅離子向陰極移動(dòng)，發(fā)生還原反應(yīng)，故d正確；
故選ad．

點(diǎn)評(píng)：本題涉及熱化學(xué)、電化學(xué)以及電鍍的工作原理等方面的知識(shí)，屬于綜合知識(shí)的考查題，難度中等．