Question

（1）在25℃时，2mol乙醇（C₂H₅OH）在氧气中完全燃烧放出的热量为2733.6kJ，写出表示乙醇燃烧热的热化学方程式                   。

（2）利用乙醇的燃烧反应以氢氧化钠作电解质溶液设计一个燃料电池，则通入氧气的一极为     （填“正极”“负极”），负极的电极反应式为                。

（3）在如图所示装置中，石墨电极的电极反应式为                 。如果开始加入的CuSO₄足量，则电解一段时间，当电路中转移1.0mol电子时，要使溶液恢复至原浓度，可向其中加入的物质是    （填化学式），其质量为            g。

Answer

（1）C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O △H=-1366.8kJ/mol；

（2） C2H5OH-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O；

（3） 4OH- -4e-=2H2O+O2↑；CuO；20.0g。

【解析】

试题分析：（1）燃烧热是1mol可燃物完全燃烧产生稳定的氧化物时放出的热量，由于在25℃时，2mol乙醇（C2H5OH）在氧气中完全燃烧放出的热量为2733.6kJ，所以1mol乙醇完全燃烧产生液体水和二氧化碳气体，放出热量是2733.6kJ÷2=1366.8kJ，故表示乙醇燃烧热的热化学方程式是C2H5OH(l)+ 3O2(g) =2CO2(g)+3H2O(l) △H=-1366.8kJ/mol；

（2）利用乙醇的燃烧反应以氢氧化钠作电解质溶液设计一个燃料电池，则通入氧气的一极为正极，通入乙醇的电极为负极，在碱性条件下负极的电极反应式为C2H5OH-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O；

（3）在如图所示装置中，石墨电极失去电子，发生氧化反应，该电极的电极反应式为4OH- -4e-=2H2O+O2↑；CuSO4溶液电解的方程式是：2CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑ +2H2SO4，根据方程式可知：若反应转移4mol电子，会反应产生2mol硫酸，同时产生2molCu和1molO2，两极反应会产生2molCuO，所以电解一段时间，当电路中转移1.0mol电子时，要使溶液恢复至原浓度，可向其中加入的物质是CuO，其质量为1/4×80g=20.0g。

考点：考查热化学方程式的书写、电解原理的应用的知识。