Question

【題目】甲醇（CH3OH）是一種重要的化工原料，廣泛應(yīng)用于化工生產(chǎn)，也可以直接用做燃料。

已知

CH3OH(1) + O2(g) = CO(g) + 2H2O(g) △H1 = －443.64 kJ·mol－1

2CO (g) + O2(g) = 2CO2(g) △H2 = －566.0 kJ·mol－1

（1）試寫出CH3OH(1)在氧氣中完全燃燒生成CO2和H2O（g）的熱化學方程式：__________________________________________

（2）甲醇作為燃料，優(yōu)點是燃燒時排放的污染物少，從而不僅能緩解能源緊張和溫室效應(yīng)的問題，還能改善大氣質(zhì)量。試利用（1）中的熱化學方程式計算，完全燃燒16g甲醇，生成二氧化碳和水蒸汽時，放出的熱量為_____ kJ ，生成的CO2氣體標準狀況下體積是______L。

（3）科研人員新近開發(fā)出一種由甲醇和氧氣以強堿做電解質(zhì)溶液的新型手機電池，可使手機連續(xù)使用一個月才充一次電，據(jù)此回答下列問題：

甲醇在______極反應(yīng)；電極反應(yīng)式為____________________________________________。

（4）某同學設(shè)計了一種電解法制取Fe(OH)2的實驗裝置（如下圖所示），通電后，溶液中產(chǎn)生大量的白色沉淀，且較長時間不變色。

下列說法中正確的是___________（填序號）

A．電源中的a一定為正極，b一定為負極

B．可以用NaCl 溶液作為電解液

C．A、B兩端都必須用鐵作電極

D．陰極發(fā)生的反應(yīng)是：2H+ + 2e－= H2↑

Answer 1

【答案】 2CH3OH(1) +3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(g) △H =－1453.28kJ·mol－1 363.32 11.2 負 CH3OH + 8OH-－6e－= CO32-+ 6H2O B、D

【解析】（1）已知①CH3OH(1) + O2(g) = CO(g) + 2H2O(g) △H1 = －443.64 kJ·mol－1；②2CO (g) + O2(g) = 2CO2(g) △H2 = －566.0 kJ·mol－1。由①②得2CH3OH(1) +3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(g)，所以△H =（－443.64 kJ·mol－1）+（－566.0 kJ·mol－1）=－1453.28kJ·mol－1，所以CH3OH(1)在氧氣中完全燃燒生成CO2和H2O（g）的熱化學方程式為2CH3OH(1) +3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(g) △H =－1453.28kJ·mol－1 。

（2）由CH3OH(1)在氧氣中完全燃燒生成CO2和H2O（g）的熱化學方程式為2CH3OH(1) +3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(g) △H =－1453.28kJ·mol－1 可知，完全燃燒2mol CH3OH(1) (質(zhì)量為64g) 放出1453.28kJ的熱量，因此，完全燃燒16g甲醇，生成二氧化碳和水蒸汽時，放出的熱量為363.32kJ ，生成的CO2氣體標準狀況下體積是11.2L。

（3）由甲醇和氧氣以強堿做電解質(zhì)溶液的新型手機電池，甲醇在電池反應(yīng)中做還原劑、發(fā)生氧化反應(yīng)，所以其在負極反應(yīng)；電極反應(yīng)式為CH3OH + 8OH-－6e－= CO32-+ 6H2O。

（4）由制取Fe(OH)2的實驗裝置可知，因為A電極附近有空氣可以把氫氧化亞鐵氧化，所以，A必須做陰極（陰極發(fā)生的反應(yīng)是2H+ + 2e－= H2↑）、B做陽極（鐵做陽極，鐵變?yōu)閬嗚F離子），才能保證溶液中產(chǎn)生大量的白色沉淀保持較長時間不變色。A．電源中的a一定為負極，b一定為正極，A不正確；B．可以用NaCl 溶液作為電解液，B正確；C．陽極B必須用鐵作電極，陰極無所謂，C不正確；D．陰極發(fā)生的反應(yīng)是2H+ + 2e－= H2↑，可以把陰極附近的空氣排走，保護氫氧化亞鐵，D正確。綜上所述，說法中正確的是B、D。