Question

【題目】Ⅰ、用如圖儀器組裝成一套簡易量熱計(jì)測定室溫下中和反應(yīng)的反應(yīng)熱。

（1）碎泡沫塑料的作用是__________；圖中儀器a的名稱是____________；

（2）中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是_______________（用離子方程式表示）。

Ⅱ、.某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)對Zn、Cu、稀硫酸組成的原電池進(jìn)行了探究，其中甲同學(xué)利用下圖I裝置進(jìn)行探究，乙同學(xué)經(jīng)過查閱資料后設(shè)計(jì)了圖II裝置進(jìn)行探究(鹽橋內(nèi)含有某種電解質(zhì)的飽和溶液，起到連通電路的作用)。

（3）實(shí)驗(yàn)表明，圖I中兩個電極上均有氣泡產(chǎn)生，鋅電極上有氣泡產(chǎn)生，說明反應(yīng)中有一部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化為_____能；銅電極上有氣泡產(chǎn)生，說明反應(yīng)中有一部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化為____能。

（4）圖II中的X、Y是ZnSO4溶液及稀硫酸中的一種，實(shí)驗(yàn)過程中只有正極上產(chǎn)生氣泡，則X是_________，正極上的電極反應(yīng)式為__________。

（5）當(dāng)圖I裝置的溶液質(zhì)量增加63g時，生成的氫氣共有______L(標(biāo)準(zhǔn)狀況；當(dāng)圖II中鋅電極質(zhì)量減少65g時，電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為______NA。

Ⅲ、在一定條件下甲烷也可用于燃料電池。下圖是甲烷燃料電池的原理示意圖：

（6）若正極的反應(yīng)式為O2+4e－＋4H+＝2H2O，則負(fù)極反應(yīng)式為___________________；

Answer 1

【答案】減少實(shí)驗(yàn)過程中熱量的損失 環(huán)形攪拌棒 H++ OH- = H2O 熱 電 ZnSO4 2H++2e- = H2↑ 22.4 2 CH4-8e-+2H2O=CO2↑+8H+

【解析】

Ⅰ、（1）碎泡沫塑料的作用是減少實(shí)驗(yàn)過程中熱量的損失；圖中儀器a的名稱是環(huán)形攪拌棒；

答案為：減少實(shí)驗(yàn)過程中熱量的損失；環(huán)形攪拌棒；

（2）中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是H++ OH- = H2O，

答案為：H++ OH- = H2O；

Ⅱ、 (3)圖I中兩個電極上均有氣泡產(chǎn)生，鋅電極上有氣泡產(chǎn)生，鋅與稀硫酸反應(yīng)，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，說明反應(yīng)中有一部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能；鋅失去的電子經(jīng)過導(dǎo)線轉(zhuǎn)移到銅片表面，銅電極上有氣泡產(chǎn)生，說明反應(yīng)中有一部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。

答案為：熱；電；

(4)鋅失去的電子經(jīng)過導(dǎo)線轉(zhuǎn)移到銅片表面，溶液中的氫離子在銅片得到電子，放出氫氣，則鋅浸在ZnSO4溶液中，銅浸在稀硫酸中；銅片上的電極反應(yīng)式為2H++2e- = H2↑。

答案為：ZnSO4；2H++2e- = H2↑

(5)當(dāng)圖I裝置的溶液質(zhì)量增加63 g時，溶解的鋅為65g，生成的氫氣為2 g，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下氫氣的體積為×22.4 L/mol =22.4L；當(dāng)圖II中鋅電極質(zhì)量減少65g (1 mol Zn )時，電路中轉(zhuǎn)移2 mol電子，電子數(shù)為2NA。

答案為：22.4；2；

Ⅲ、（6）甲烷燃料電池，通入氧氣的一極為原電池的正極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為：O2+4e-+4H+=2H2O；甲烷為原電池的負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為：CH4-8e-+2H2O=CO2↑+8H+，

答案為：CH4-8e-+2H2O=CO2↑+8H+。