Question

【題目】碳和碳的化合物在生產、生活中的應用非常廣泛，在提倡健康生活已成潮流的今天，“低碳生活”不再只是一種理想，更是一種值得期待的新生活方式。

（1）將CO2與焦炭作用生成CO，CO可用于煉鐵等。

①已知：C(石墨)＋CO2(g)＝2CO(g) ΔH2＝+172.5 kJ/mol

Fe2O3(s)＋3C(石墨)＝2Fe(s)＋3CO(g) ΔH1＝+489.0 kJ/mol

則CO還原Fe2O3的熱化學方程式為 ；

②氯化鈀(PdCl2)溶液常被應用于檢測空氣中微量CO。PdCl2被還原成單質，反應的化學方程式為 ；

（2）將兩個石墨電極插入KOH溶液中，向兩極分別通入C3H8和O2構成丙烷燃料電池。

①負極電極反應式是 ；

②某同學利用丙烷燃料電池設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為正極，b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．陰極發生的反應是：2H+＋2e－＝H2↑

Answer 1

【答案】

（1）①Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=-28.5kJ/mol；②PdCl2+CO+H2O=Pd+CO2+2HCl；

（2）①C3H8+26OH--20e-=3CO32-+17H2O；②ABD

【解析】

試題分析：（1）①Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)△H1=+489.0kJ/mol ①，C(石墨)+CO2(g)=2CO(g) △H2=+172.5kJ/mol ②，由①-②×3，得到熱化學方程式：Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) △H=-28.5kJ/mol，故答案為：Fe2O3(s)+3CO(g) =2Fe(s)+3CO2(g)△H=-28.5kJ/mol，

②氧化還原反應規律，CO與PdCl2溶液反應，PdCl2被還原成單質，則CO被氧化成CO2，根據質量守恒定律，有水參與反應同時生成氯化氫，反應的化學方程式為：PdCl2+CO+H2O=Pd+CO2+2HCl，故答案為：PdCl2+CO+H2O=Pd+CO2+2HCl；

（2）C3H8和O2構成丙烷燃料電池的總反應：C3H8+5O2+6OH-=3CO32-+7H2O，正極發生還原反應，電極反應式為：O2+4e-+2H2O=4OH-，負極發生氧化反應，電極反應式為：C3H8 +26OH--20e-=3CO32-+17H2O；故答案為：C3H8 +26OH--20e-=3CO32-+17H2O；

②A、因為生成的氫氣將裝置中原有氧氣溢出，所以氫氣從B端陰極析出，A電極則是鐵做陽極失去電子生成亞鐵離子，電源中的a與A相連，則a為正極，b與B相連，則b為負極，故A正確；B、電解池中陽極是鐵失去電子發生氧化反應生成亞鐵離子，陰極是溶液中的氫離子得電子發生還原反應，所以電解質溶液中的陰離子不會在陽極失電子，所以選用NaCl溶液不影響實驗，故B正確；C、陽極應該用鐵電極，陰極可以是鐵也可以是其他惰性電極，故C錯誤；D、陰極氫離子放電，其電極反應為2H++2e-=H2↑，故D正確；故選：ABD。