Question

（2014?濱州一模）（l）鋁與某些金屬氧化物在高溫下的反應(yīng)稱為鋁熱反應(yīng)，可用于冶煉高熔點(diǎn)金屬．
已知：4Al（s）+3O₂（g）═2Al₂O₃（s）△H=-2830kJ?mol^-1
Fe2O3(s)+

3

2

C(s)═

3

2

CO2(g)+2Fe(s)△H=+230kJ?mol^-1
C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-390kJ?mol^-1
鋁與氧化鐵發(fā)生鋁熱反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是

2Al（s）+Fe₂O₃（s）=Al₂O₃（s）+2Fe（s）△H=-600kJ/mol

．
（2）如圖1所示，各容器中盛有海水，鐵在其中被腐蝕時(shí)由快到慢的順序是

②＞①＞③

；
裝置②中Cu電極上的電極反應(yīng)式為

O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-

．

（3）釩（V）及其化合物廣泛應(yīng)用于新能源領(lǐng)域．全釩液流儲(chǔ)能電池是利用不同價(jià)態(tài)離子對(duì)的氧化還原反應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)化學(xué)能和電能相互轉(zhuǎn)化的裝置，其原理如圖2所示．
①當(dāng)左槽溶液逐漸由黃變藍(lán)，其電極反應(yīng)式為

VO₂⁺+2H⁺+e^-=VO²⁺+H₂O

．
②充電過(guò)程中，右槽溶液顏色逐漸由

綠

色變?yōu)?!--BA-->

紫

色．

Answer 1

分析：（1）①4Al（s）+3O₂（g）═2Al₂O₃（s）△H=-2830kJ?mol^-1，
②Fe₂O₃（s）+

3

2

C（s）=

3

2

CO₂（g）+2Fe（s）△H=+230kJ?mol^-1，
③C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-390kJ?mol^-1，
由蓋斯定律可知，①×

1

2

+②-③×

3

2

可得到2Al（s）+Fe₂O₃（s）=Al₂O₃（s）+2Fe（s）；
（2）①發(fā)生化學(xué)腐蝕，②中構(gòu)成原電池，且Fe為負(fù)極，③構(gòu)成原電池，但Fe為正極；裝置②中Cu電極上氧氣得電子，發(fā)生吸氧腐蝕的電極反應(yīng)；
（3）①溶液逐漸由黃變藍(lán)，則VO₂⁺得電子生成VO²⁺；
②原電池中左邊為正極，右邊為負(fù)極，則充電時(shí)，右槽為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，則V³⁺得到電子生成V²⁺．

解答：解：（1）①4Al（s）+3O₂（g）═2Al₂O₃（s）△H=-2830kJ?mol^-1，
②Fe₂O₃（s）+

3

2

C（s）=

3

2

CO₂（g）+2Fe（s）△H=+230kJ?mol^-1，
③C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-390kJ?mol^-1，
由蓋斯定律可知，①×

1

2

+②-③×

3

2

可得到2Al（s）+Fe₂O₃（s）=Al₂O₃（s）+2Fe（s），
則△H=（-2830kJ?mol^-1）×

1

2

+（+230kJ?mol^-1）-（-390kJ?mol^-1）×

3

2

=-600kJ/mol，
故答案為：2Al（s）+Fe₂O₃（s）=Al₂O₃（s）+2Fe（s）△H=-600kJ/mol；
（2）①發(fā)生化學(xué)腐蝕，②中構(gòu)成原電池，且Fe為負(fù)極，③構(gòu)成原電池，但Fe為正極，所以鐵在其中被腐蝕時(shí)由快到慢的順序是②＞①＞③；
裝置②中Cu電極上氧氣得電子，發(fā)生吸氧腐蝕的電極反應(yīng)，電極反應(yīng)為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，
故答案為：②＞①＞③；O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；
（3）①溶液逐漸由黃變藍(lán)，則VO₂⁺得電子生成VO²⁺，電極反應(yīng)為VO₂⁺+2H⁺+e^-=VO²⁺+H₂O，故答案為：VO₂⁺+2H⁺+e^-=VO²⁺+H₂O；
②原電池中左邊為正極，右邊為負(fù)極，則充電時(shí)，右槽為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，則V³⁺得到電子生成V²⁺，觀察到充電時(shí)右槽溶液顏色逐漸由綠色變?yōu)樽仙��?br />故答案為：綠；紫．

點(diǎn)評(píng)：本題為綜合題，涉及蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱及書寫熱化學(xué)反應(yīng)方程式、原電池、吸氧腐蝕、二次電池等，（3）為解答的難點(diǎn)，注意電解與原電池的關(guān)系及溶液中離子的顏色，題目難度較大．