Question

【題目】能源、資源問題是當前人類社會面臨的一項重大課題。

(1)直接利用物質燃燒提供熱能在當今社會仍然占很大比重，但存在利用率低的問題。CH4、H2、CO、CH3OH都是重要的能源物質，甲烷燃燒的化學方程式為：____。

(2)燃料電池將能量轉化效率比直接燃燒效率高，如圖為某種燃料電池的工作原理示意圖，a、b均為惰性電極。

①使用時，空氣從____口通入(填“A”或“B”)；

②假設使用的“燃料”是甲醇，a極的電極反應式為：____。

(3)鋼鐵的腐蝕現象非常普遍，電化學腐蝕是造成鋼鐵腐蝕的主要原因，某同學按下圖進行鋼鐵腐蝕的模擬，則正極的電極反應式為：____，當導線中有3.01×1023個電子流過，被腐蝕的鐵元素為____g。[ 提示：電化學的總反應式為2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2]

(4)海水化學資源的開發利用具有重要的意義和作用，下圖是海帶中提取碘的示意圖：

①中操作的名稱是____；反應②的離子方程式是____，下述物質中不可做試劑③的是____。

A．乙醇 B．苯 C．乙酸 D．四氯化碳

Answer 1

【答案】 CH4 +2O2 CO2 +2H2O B CH3OH -6e－+8OH-=CO32－+6H2O O2 +2H2O+ 4e－ = 4OH－ 14 溶解、過濾 H2O2 +2I－+2H＋ = 2H2O + I2 AC

【解析】(1) 甲烷燃燒生成CO2和水，發生反應的化學方程式為CH4 +2O2 CO2 +2H2O；

(2)①由電子轉移方向可知a為負極，發生氧化反應，應通入燃料，b為正極，發生還原反應，應通入空氣，故答案為B；
②假設使用的“燃料”是甲醇，a極為負極，發生的電極反應式為CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O，b為正極，發生還原反應，電極方程式為O2+4e-+2H2O=4OH-；

(3)該裝置屬于原電池，鐵作負極，碳作正極，負極上失電子發生氧化反應，電極反應式為：2Fe-4e-=2Fe2+，正極上得電子發生還原反應，電極反應式為：O2+2H2O+4e-=4OH-，當導線中有3.01×1023個電子，即0.5mol電子轉移時，被腐蝕的鐵元素為56g/mol×=14g；

(4)分離不溶性固體和溶液的方法是溶解、過濾，碘離子和雙氧水發生氧化還原反應生成碘單質和水，離子方程式為：H2O2+2I-+2H+=2H2O+I2，萃取劑的選取標準為：溶質在萃取劑中的溶解度大于在原溶劑中的溶解度，兩種溶劑不能互溶，萃取劑和溶質不反應，乙醇和乙酸能與水互溶，所以不能作萃取劑，苯和四氯化碳符合萃取劑的選取標準，所以可以作萃取劑，故選AC。