Question

（1）某实验小组同学进行如下实验，以检验化学反应中的能量变化，

实验中发现，反应后①中的温度升高；②中的温度降低．由此判断铝条与盐酸的反应是      热反应，Ba（OH）₂•8H₂O与NH₄Cl的反应是      热反应．反应过程            （填“①”或“②”）的能量变化可用图2表示。．

（2）为了验证Fe^{3 +}与Cu²⁺氧化性强弱，下列装置能达到实验目的的是              （填序号）。

（3）将CH₄设计成燃料电池，其利用率更高，装置如下左图所示（a、b为多孔碳棒）。____处电极入口通甲烷（填A或B）,其电极反应式为                             。

（4）如上右图是某化学兴趣小组探究不同条件下化学能转变为电能的装置。请回答下列问题：

①当电极a为Al、电极b为Cu、电解质溶液为稀硫酸时，写出该原电池正极的电极反应式为_____。

②当电极a为Al、电极b为Mg、电解质溶液为氢氧化钠溶液时，该原电池的正极为          ；该原电池的负极反应式为_____________________________。

Answer

（1）放吸①（2）②（3）ACH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O

（4）①2H＋＋2e－===H2↑② Mg Al+4OH—-3e-=AlO2-+2H2O

【解析】

试题分析：（1）实验中发现，反应后①中的温度升高，说明铝条与盐酸的反应是放热反应；②中的温度降低，说明Ba（OH）2•8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应。图2中反应物总能量高于生成物总能量，因此是放热反应，因此图2可以用来表示反应过程①的能量变化；

（2）①Fe作原电池的负极，Cu作正极，发生的总反应为：Fe+2Fe3+==3Fe2+，验证的是Fe3 +与Fe2+氧化性强弱，①错误；②Cu作原电池的负极，Ag作正极，发生的总反应为：Cu+2Fe3+==2Fe2++ Cu2+，可以验证Fe3 +与Cu2+氧化性强弱，②正确；③由于Fe在浓硝酸中发生钝化，因此Cu作原电池的负极，Fe作原电池的正极，电解质溶液为浓硝酸，体现的是Cu与浓硝酸的反应，不能验证Fe3 +与Cu2+氧化性强弱，③错误；④Fe作原电池的负极，Cu作原电池的正极，发生的总反应为：Fe+ Cu2+== Fe2++Cu，能够验证Fe2 +与Cu2+氧化性强弱，④错误。故答案②。

（3）将CH4设计成燃料电池，氧气在正极上发生得到电子的还原反应，甲烷在负极上发生失去电子的氧化反应；由图可知，电子的方向是A流经电流表到B，因此A为原电池的负极，故A处电极入口通入甲烷，电极反应式为：CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O；

（4）①当电极a为Al、电极b为Cu、电解质溶液为稀硫酸时，Al作原电池的负极，发生失去电子的氧化反应；Cu作原电池的正极，氢离子在正极上发生得电子的还原反应，因此正极反应式为：2H＋＋2e－===H2↑；②当电极a为Al、电极b为Mg、电解质溶液为氢氧化钠溶液时，由于Mg与NaOH溶液不反应，而Al与NaOH溶液反应，因此Al作原电池的负极，发生失去电子的氧化反应，电极反应式为：Al+4OH—-3e-=AlO2-+2H2O ；Mg作原电池的正极，氢离子在正极上得到电子生成氢气。

考点：考查放热反应和吸热反应以及原电池。