Question

【題目】根據(jù)題意解答
（1）某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)，以檢驗(yàn)化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)后①中的溫度升高；②中的溫度降低．由此判斷鋁條與鹽酸的反應(yīng)是熱反應(yīng)，Ba（OH）28H2O與NH4Cl的反應(yīng)是熱反應(yīng)．反應(yīng)過程（填“①”或“②”）的能量變化可用圖2表示．
（2）為了驗(yàn)證Fe3+與Cu2+氧化性強(qiáng)弱，下列裝置能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖?/span>（填序號(hào)）．
（3）將CH4設(shè)計(jì)成燃料電池，其利用率更高，裝置如圖4所示（a、b為多孔碳棒）．處電極入口通甲烷（填A(yù)或B），其電極反應(yīng)式為 ．
（4）如圖5是某化學(xué)興趣小組探究不同條件下化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置．請(qǐng)回答下列問題： ①當(dāng)電極a為Al、電極b為Cu、電解質(zhì)溶液為稀硫酸時(shí)，寫出該原電池正極的電極反應(yīng)式為 ．
②當(dāng)電極a為Al、電極b為Mg、電解質(zhì)溶液為氫氧化鈉溶液時(shí)，該原電池的正極為；該原電池的負(fù)極反應(yīng)式為 ．

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）通過實(shí)驗(yàn)測(cè)出，反應(yīng)前后①燒杯中的溫度升高，則Al跟鹽酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，②燒杯中的溫度降低，則Ba（OH）28H2O跟NH4Cl的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；根據(jù)圖2數(shù)據(jù)可知，該反應(yīng)中，反應(yīng)物總能量大于生成物總能量，則該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，可表示反應(yīng)①的能量變化，所以答案是：放；吸；①；（2）驗(yàn)證Fe3+與Cu2+氧化性強(qiáng)弱，在原電池中，銅作負(fù)極、其它導(dǎo)電的金屬或非金屬作正極，電解質(zhì)溶液為可溶性的鐵鹽，①中鐵作負(fù)極、Cu作正極，電池反應(yīng)式為Fe+2Fe3+=3Fe2+ ， 不能驗(yàn)證Fe3+與Cu2+氧化性強(qiáng)弱，故錯(cuò)誤；②中銅作負(fù)極、銀作正極，電池反應(yīng)式為Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+ ， 能驗(yàn)證Fe3+與Cu2+氧化性強(qiáng)弱，故正確；③中鐵發(fā)生鈍化現(xiàn)象，Cu作負(fù)極、鐵作正極，電池反應(yīng)式為：Cu+2NO3﹣+4H+=Cu2++2NO2↑+2H2O，不能驗(yàn)證Fe3+與Cu2+氧化性強(qiáng)弱，故錯(cuò)誤；④中鐵作負(fù)極、銅作正極，電池反應(yīng)式為：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+ ， 不能驗(yàn)證Fe3+與Cu2+氧化性強(qiáng)弱，故錯(cuò)誤；所以答案是：②；（3）根據(jù)電子流向知，A為負(fù)極、B為正極，燃料電池中通入燃料的電極為負(fù)極、通入氧化劑的電極為正極，所以A處通入甲烷，甲烷失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成碳酸根離子和水，電極反應(yīng)式為CH4﹣8e﹣+10OH﹣═CO32﹣+7H2O，所以答案是：A；CH4﹣8e﹣+10OH﹣═CO32﹣+7H2O（4）①Al、Cu、稀硫酸構(gòu)成的原電池，金屬Al作負(fù)極，金屬Cu為正極，正極上氫離子得到電子，負(fù)極上Al失去電子，正極反應(yīng)為2H++2e﹣=H2↑，所以答案是：2H++2e﹣=H2↑； ②Al、Mg、NaOH溶液可構(gòu)成原電池，Al為負(fù)極，Mg為正極，負(fù)極上Al失去電子，正極上水中的氫離子得到電子，發(fā)生電池離子反應(yīng)為2Al+2OH﹣+2H2O=2AlO2﹣+3H2↑，所以答案是：Mg； Al+4OH﹣﹣3e﹣=AlO2﹣+2H2O．
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解反應(yīng)熱和焓變的相關(guān)知識(shí)，掌握在化學(xué)反應(yīng)中放出或吸收的熱量，通常叫反應(yīng)熱．