Question

7．（1）炒過(guò)菜的鐵鍋未及時(shí)洗凈，不久便會(huì)因腐蝕而出現(xiàn)紅褐色銹斑．請(qǐng)回答：
①鐵鍋的銹蝕是吸氧腐蝕（填“析氫”或“吸氧”）．
②寫(xiě)出鐵鍋腐蝕正極的電極反應(yīng)式：2H₂O+O₂+4e^-=4OH^-
（2）①某同學(xué)用碳棒，銅棒，稀硫酸和干電池為原材料，
實(shí)現(xiàn)了在通常條件下不能發(fā)生的反應(yīng)：Cu+H₂SO₄（�。┄TCuSO₄+H₂↑請(qǐng)?jiān)谟疫叜?huà)出能夠?qū)嶒?yàn)這一反應(yīng)的裝置圖．

②某同學(xué)由于在做銅與稀硫酸的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)操作出現(xiàn)失誤，看到碳棒和銅棒上都有氣泡產(chǎn)生且銅棒沒(méi)有被腐蝕．請(qǐng)你分析其原因：兩極與電源的正負(fù)極接反了（或銅棒接電源的負(fù)極）
（3）由氫氣和氧氣反應(yīng)生成1mol水蒸氣，放出241.8kJ熱量（25℃、101kPa下測(cè)得）
①寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（g）△H=-241.8 kJ•mol^-1
②若1mol水蒸氣轉(zhuǎn)化為液態(tài)水放熱45kJ，則反應(yīng)H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（ l ）的△H=-286.8kJ/mol．氫氣的燃燒熱為△H=-286.8kJ/mol．

Answer 1

分析 （1）①中性或弱酸性條件下，鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕；
②鐵、碳和電解質(zhì)溶液構(gòu)成原電池，碳作正極，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)；
（2）①要實(shí)現(xiàn)Cu+H₂SO₄（�。┄TCuSO₄+H₂↑，應(yīng)形成電解池反應(yīng)，銅為陽(yáng)極，碳為陰極，陽(yáng)極發(fā)生Cu-2e^-=Cu²⁺，陰極發(fā)生2H⁺+2e^-=H₂↑；
②某同學(xué)在做一定條件下銅與稀硫酸的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，看到碳棒上有氣泡產(chǎn)生，但銅棒卻沒(méi)有被腐蝕，銅應(yīng)為陰極，連接電源的負(fù)極，碳為正極；
（3）①氫氣和氧氣及水的狀態(tài)知道，根據(jù)熱量可寫(xiě)出熱化學(xué)方程式；
②利用蓋斯定律計(jì)算．

解答 解：（1）①弱酸或中性條件下，鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕，故答案為：吸氧；
②鐵、碳和電解質(zhì)溶液構(gòu)成原電池，碳作正極，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：2H₂O+O₂+4e^-=4OH^-，故答案為：2H₂O+O₂+4e^-=4OH^-；
（2）①要實(shí)現(xiàn)Cu+H₂SO₄（�。┄TCuSO₄+H₂↑，應(yīng)形成電解池反應(yīng)，銅為陽(yáng)極，碳為陰極，陽(yáng)極發(fā)生Cu-2e^-=Cu²⁺，陰極發(fā)生2H⁺+2e^-=H₂↑，則可發(fā)生Cu+H₂SO₄（稀）$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$CuSO₄+H₂↑，裝置圖為，故答案為：；
②某同學(xué)在做一定條件下銅與稀硫酸的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，看到碳棒上有氣泡產(chǎn)生，但銅棒卻沒(méi)有被腐蝕，銅應(yīng)為陰極，連接電源的負(fù)極，碳為正極，
故答案為：兩極與電源的正負(fù)極接反了（或銅棒接電源的負(fù)極）；
（3）①生成1mol水需要0.5molO₂，反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（g）△H=-241.8 kJ•mol^-1，
故答案為：H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（g）△H=-241.8 kJ•mol^-1．
②1mol水蒸氣轉(zhuǎn)化為液態(tài)水放熱45kJ，根據(jù)蓋斯定律可知反應(yīng)H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（l）的△H=-（241.8+45）=-286.8 kJ•mol^-1，所以氫氣的燃燒熱為△H=-286.8 kJ•mol^-1，故答案為：-286.8；-286.8．

點(diǎn)評(píng) 本題考查電解池知識(shí)，側(cè)重于電解池裝置的設(shè)計(jì)，考查學(xué)生電化學(xué)知識(shí)的綜合把握與應(yīng)用能力，題目難度不大．