Question

（10分）（1）為了驗(yàn)證Fe3 +與Cu2+氧化性強(qiáng)弱，下列裝置能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖莀__________

（2）將CH4設(shè)計(jì)成燃料電池，其利用率更高，裝置如圖所示（A、B為多孔碳棒）。

①_______處電極入口通甲烷（填A(yù)或B）,其電極反應(yīng)式為_(kāi)______________________________

_________________________________________

②當(dāng)消耗甲烷的體積為22.4L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）時(shí), 假設(shè)電池的能量轉(zhuǎn)化率為100%，則導(dǎo)線(xiàn)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為　　　　　　　　，消耗KOH的物質(zhì)的量為_(kāi)____________________。

 

Answer 1

（每空2分）（1）②

（2）①A ； CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O

②8mol ； 2mol

【解析】

試題分析：（1）驗(yàn)證Fe3+與Cu2+氧化性強(qiáng)弱，在原電池中，銅作負(fù)極、其它導(dǎo)電的金屬或非金屬作正極，電解質(zhì)溶液為可溶性的鐵鹽；①中鐵作負(fù)極、Cu作正極，電池反應(yīng)式為Fe+2Fe3+=3Fe2+，不能驗(yàn)證Fe3+與Cu2+氧化性強(qiáng)弱，故錯(cuò)誤；②中銅作負(fù)極、銀作正極，電池反應(yīng)式為Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+，能驗(yàn)證Fe3+與Cu2+氧化性強(qiáng)弱，故正確；③中鐵發(fā)生鈍化現(xiàn)象，Cu作負(fù)極、鐵作正極，電池反應(yīng)式為：Cu+2NO3-+4H+=Cu2++2NO2↑+2H2O，不能驗(yàn)證Fe3+與Cu2+氧化性強(qiáng)弱，故錯(cuò)誤；④中鐵作負(fù)極、銅作正極，電池反應(yīng)式為：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+，不能驗(yàn)證Fe3+與Cu2+氧化性強(qiáng)弱，故錯(cuò)誤；故選②；

（2）①根據(jù)電子流向知，A為負(fù)極、B為正極，燃料電池中通入燃料的電極為負(fù)極、通入氧化劑的電極為正極，所以A處通入甲烷，甲烷失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成碳酸根離子和水，電極反應(yīng)式為CH4-8e-+10OH-═CO32-+7H2O；

②甲烷的物質(zhì)的量為1mol，導(dǎo)線(xiàn)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量=1mol×8=8mol，根據(jù)CH4-8e-+10OH-═CO32-+7H2O知，消耗KOH的物質(zhì)的量為甲烷物質(zhì)的量的10倍，所以消耗氫氧化鉀的物質(zhì)的量是10mol。

考點(diǎn)：考查原電池的原理、燃料電池的電極反應(yīng)式書(shū)寫(xiě)及計(jì)算等相關(guān)知識(shí)。