23.Ⅰ.甲醇是一種重要的化工原料和新型燃料。如圖是甲醇燃料電池工作的示意圖,工作一段時間后,斷開K。
(1)甲中負極的電極反應式為
。
(2)若丙中C為鋁,D為石墨,W溶液為稀H
2SO
4,若能使鋁的表面生成一層致密的氧化膜,則C電極反應式為
。
(3)若A、B、C、D均為石墨,W溶液為飽和氯化鈉溶液:
a.丙中電解的總化學方程式為
。
b.工作一段時間后,向乙中所得溶液加入0.05molCu
2(OH)
2CO
3后恰好使電解質(zhì)溶液復原,則丙中D電極上生成的氣體標況下的體積為
。
c.丙中為使兩極產(chǎn)物不發(fā)生反應,可以在兩極之間放置
(“陰”或“陽”)離子交換膜。
(4)若把乙裝置改為精煉銅裝置(粗銅含Al、Zn、Ag、Pt、Au等雜質(zhì)),下列說法正確的是
。
A.電解過程中,陽極減少的質(zhì)量與陰極增加的質(zhì)量相等
B.A為粗銅,發(fā)生氧化反應
C.CuSO
4溶液的濃度保持不變
D.雜質(zhì)都將以單質(zhì)的形式沉淀到池底
(5)用50mL0.50mol?L
-1鹽酸和50mL0.55mol?L
-1NaOH溶液反應測定中和熱,實驗中測得起始平均溫度為20.4℃,反應后最高溫度為23.4℃,反應后溶液的比熱容為4.2J?g
-1?℃
-1,鹽酸和NaOH溶液的密度都近似認為是1g?cm
-3,則中和熱ΔH=
。
Ⅱ.甲烷是一種重要的化工原料和清潔能源,研究其相關反應并合理利用具有重要意義。請回答下列問題:
(6)已知:
a.工業(yè)上甲烷可用于制造合成氣,常溫常壓下其反應為CH
4(g)+H
2O(l)?CO(g)+3H
2(g)ΔH=+250.1kJ?mol
-1;
b.CO(g)、H
2(g)的燃燒熱依次為283.0kJ?mol
-1、285.8kJ?mol
-1。
常溫常壓下,16g甲烷完全燃燒生成液態(tài)水放出的熱量為
kJ。
(7)甲烷屬于易燃易爆氣體,可用電化學原理測定空氣中甲烷的含量防止爆炸事故的發(fā)生,其原理如圖所示,則負極的電極反應式為
;若測得標準狀況下空氣中甲烷的含量為0.112L,當甲烷完全被氧化時消耗的H
2SO
4為
mol。