Question

（1）有人将铂丝插入KOH溶液中做电极，并在两极片上分别通入甲烷和氧气，形成一种燃料电池，在该电池反应中，甲烷发生类似于燃烧的反应，根据以上判断：
①通甲烷的铂丝为原电池的

负

极，发生的电极反应为

CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O

．
②该电池工作时（放电）反应的总化学方程式为

CH₄+2O₂+2OH^-=CO₃^2-+3H₂O

．
（2）X、Y、Z为三种不同短周期非金属元素的单质．在一定条件下发生如下反应：若常温下Y为固体，X、Z为气体，A在空气中充分燃烧可生成B，则：
①B的化学式为

SO₂

；
②向苛性钠溶液中通入过量的A所发生反应的离子方程式为

H₂S+OH^-=HS^-+H₂O

③将B与氯气的水溶液充分反应可生成两种强酸，该反应的化学方程式为

SO₂+Cl₂+2H₂O=H₂SO₄+2HCl

．

Answer 1

分析：（1）①根据得失电子判断燃料电极的正负极，根据得失电子及产物的性质写出电极反应式；
②根据燃料燃烧及产物的性质写出电池反应式；
（2）①根据题意先判断Y，再根据B的状态判断Z及B，根据和Y能反应的物质判断X，由X、Y判断A；
②根据题意结合离子方程式的书写规则书写；
③根据两种气体的性质判断产物从而写出反应方程式．

解答：解：（1）①燃料燃烧时失电子发生氧化反应，原电池的负极上失电子发生氧化反应，所以通甲烷的铂丝为原电池的负极；甲烷燃烧生成二氧化碳和水，二氧化碳是酸性氧化物能和氢氧化钾反应生成碳酸钾和水，所以该电极上的电极反应式为：CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O
故答案为：负；CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O； 
②甲烷失电子发生氧化反应，氧气得电子发生还原反应，氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，所以该反应的电池反应式为：CH₄+2O₂+2OH^-=CO₃^2-+3H₂O；
故答案为：CH₄+2O₂+2OH^-=CO₃^2-+3H₂O；
（2）①Y是短周期非金属元素的单质且常温下为固体，和Z反应生成气体，所以Y只能是S；硫和非金属单质反应且生成的物质是气体，所以非金属单质为氢气、氧气，A在空气中充分燃烧可生成B，所以A硫和氢气反应的产物，B是硫和氧气反应的产物，从而确定X是氢气，Z是氧气，A是硫化氢，B是二氧化硫．
故答案为：SO₂；
 ②H₂S是二元弱酸，能和氢氧化钠反应生成硫化钠和水，当硫化氢过量时硫化钠和硫化氢反应生成硫氢化钠．
故答案为：H₂S+OH^-=HS^-+H₂O；
③氯气有强氧化性，二氧化硫既有氧化性又有还原性，当遇到强氧化剂时，二氧化硫作还原剂被氧化，所以二氧化硫和氯气的水溶液反应生成盐酸和硫酸．
故答案为：SO₂+Cl₂+2H₂O=H₂SO₄+2HCl．

点评：本题考查了燃料电池和无机物的推断，燃料电池电极反应式的书写要注意结合电解质溶液书写，原料相同，电解质溶液不同，电极反应式不同，如氢氧燃料电池，电解质为酸或碱时，电极反应式就不同．