Question

（1）CH₃OH是一种可燃性的液体。

已知：① CH₃OH (g)+H₂O (l)=CO₂ (g)+3H₂ (g)；△H= +93.0KJ·mol^-1

② CH₃OH (g)+1/2O₂ (g)=CO₂ (g)+2H₂ (g)；△H= －192.9KJ·mol^-1

③ CH₃OH (g)= CH₃OH (l)；△H= －38.19KJ·mol^-1

则表示CH₃OH的燃烧热的热化学方程式为             

（2）燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置，CH₃OH—空气燃料电池是一种碱性（20%—30%的KOH溶液）燃料电池。电池放电时，负极的电极反应式为               。

（3）右图是一个电解过程示意图，假设使用CH₃OH—空气燃料电池作为本过程中的电源，其中a为电解液，X和Y是两块电极板。

①若X和Y均为惰性电极，a为一定浓度的硫酸铜溶液，通电后，Y极板上发生的电极反应式为：                   。

②若X、Y分别为石墨和铜，a为CuSO₄溶液，铜片的质量变化128g，则  CH₃OH一空气燃料电池理论上消耗标准状况下的空气              L（假设空气中氧气体积分数为20%）

（4）已知高锰酸钾能氧化甲醇，也能氧化草酸。查阅资料，乙二酸（HOOC－COOH，可简写为H2C2O4）俗称草酸，易溶于水，属于二元中强酸（为弱电解质），且酸性强于碳酸。

①请配平该反应的离子方程式：

______MnO4-＋______H2C2O4＋______===____Mn2＋＋______CO2↑＋______。

②某兴趣小组同学将2.52 g草酸晶体（H2C2O4·2H2O）加入到100 mL 0.2 mol·L－1的NaOH溶液中充分反应，测得反应后溶液呈酸性，形成的溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为___________________（用离子符号表示）。

Answer

（1）CH3OH(l )+3/2O2 (g)=CO2(g)+2H2O (l)；△H= -726.51 KJ·mol-1

（2）CH3OH-6e-+8OH-= CO32━+6H2O

（3）① 4OH- -4e- = O2↑ +2H2O

②112

（4）①2 5 6H+ 2 10 8H2O

②c（Na＋） >c（ HC2O4-） > c（H＋） >c（ C2O42-）> c（OH－）

【解析】

试题分析：（1）① CH3OH (g)+H2O (l)=CO2 (g)+3H2 (g)；△H= +93.0KJ·mol-1 ；② CH3OH (g)+1/2O2 (g)=CO2 (g)+2H2 (g)；△H= －192.9KJ·mol-1 ；③ CH3OH (g)= CH3OH (l)；△H= －38.19KJ·mol-1，根据盖斯定律②×3-①×2-③得，CH3OH(l )+3/2O2 (g)=CO2(g)+2H2O (l)；△H= -726.51 KJ·mol-1；

（2）燃料电池中，负极是甲醇失电子，发生氧化反应，电极反应为：CH3OH-6e-+8OH-= CO32━+6H2O；

（3）①若X和Y均为惰性电极，a为一定浓度的硫酸铜溶液，通电后，Y极上是氢氧根离子放电，则Y极上电极反应式为：4OH- -4e- = O2↑ +2H2O；②若X、Y分别为石墨和铜，a为CuSO4溶液，当铜片的质量变化128g，失去电子的物质的量为（128/64）×2=4mol， 1mol氧气得4mol电子，则需氧气1mol，空气的体积为=1×22.4/20%=112L；

（4）①根据得失电子守恒、质量守恒和电荷守恒配平该反应的离子方程式：2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O；②2.52g草酸晶体的物质的量=2.52/126=0.02mol， 100mL 0.2mol/L的NaOH溶液中NaOH的物质的量=100×10-3×0.2=0.02mol；所以反应生成NaHC2O4，测得反应后溶液呈酸性，可知HC2O4-的电离程度比水解程度大，导致溶液中c（H+）＞c（OH-），则溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为c（Na＋） >c（ HC2O4-） > c（H＋） >c（ C2O42-）> c（OH－）。

考点：盖斯定律、原电池和电解池原理，离子浓度大小比较