Question

【题目】(1)标准生成热指的是在某温度下，由处于标准状态的各种元素的最稳定的单质生成标准状态下 1mol 某纯物质的热效应，单位常用 kJ/mol表示，已知在 25℃的条件下：

①Ag2O(s)+2HCl(g)═2AgCl(s)+H2O(l)△H=-324.4 kJ/mol

②2Ag(s)+ O2(g)═Ag2O(s)△H=-30.56kJ/mol

③ H2(g)+ Cl2(g)═HCl(g)△H=-92.21 kJ/mol

④H2(g)+ O2(g)═H2O(l)△H=-285.6 kJ/mol

则25℃时氯化银的标准生成热为________ kJ/mol；

(2)实验测得 64g 甲醇[CH3OH(l)]在氧气中充分燃烧生成 CO2 气体和液态水时放出 1452.8kJ 的热量，则表示甲醇燃烧热的热化学方程式_________________；

(3)以甲烷、氧气为原料，KOH 为电解质，构成燃料电池，写出其负极的电极反应式：________；

(4)电解法制取有广泛用途的 Na2FeO4，工作原理如下图所示。

已知：Na2FeO4 只在强碱性条件下稳定。

①Na2FeO4能够净水的主要原因是_______________ 。

②阳极电极反应式 _______________；

③为使电解能较持久进行，应选用_______________ 离子交换膜(填“阴”或“阳”)。

Answer 1

【答案】-126.89 CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-726.4kJ/mol CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O Na2FeO4具有强氧化性，能够杀菌消毒，在杀菌消毒的过程中被还原为+3价的铁，水解生成具有强吸附性的氢氧化铁胶体，能够吸附水中杂质 Fe-6e-+8OH-═FeO42-+4H2O 阴

【解析】

(1)依据标准生成热指的是在某温度下，由处于标准状态的各种元素的最稳定的单质生成标准状态下1mol某纯物质的热效应，结合热化学方程式和盖斯定律计算分析得到；

(2)依据题干条件计算1mo甲醇燃烧放出的热量，依据热化学方程式的书写方法写出甲醇燃烧热的热化学方程式；

(3)原电池中负极上燃料失电子，碱性条件下，CH4反应生成碳酸根离子；

(4)①Na2FeO4中的铁元素为+6价，具有强氧化性，在杀菌消毒的过程中被还原为+3价的铁，能够水解生成氢氧化铁胶体，据此分析解答；②金属铁是阳极，该电极上金属铁发生失电子的氧化反应，在碱性条件下生成FeO42-；③Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，电解过程中OH-向阳极移动，据此分析判断。

(1)①Ag2O(s)+2HCl(g)═2AgCl(s)+H2O(l)△H=-324.4 kJ/mol，②2Ag(s)+ O2(g)═Ag2O(s) △H=-30.56kJ/mol，③ H2(g)+ Cl2(g)═HCl(g) △H=-92.21 kJ/mol，④H2(g)+ O2(g)═H2O(l) △H=-285.6 kJ/mol，根据盖斯定律：将①+②+③×2-④得到：2Ag(s)+Cl2(s)=2AgCl(s) △H=-253.78kJ/mol，所以氯化银的标准生成热为 ×(-253.78kJ/mol)=-126.89 kJ/mol，故答案为：-126.89；

(2)64g液态甲醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳和液态水时，放出1452.8kJ的热量，则32g液态甲醇燃烧生成二氧化碳和液态水放热 ×1452.8kJ=726.4kJ，反应的热化学方程式为：CH3OH(l)+ O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-726.4kJ/mol，故答案为：CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-726.4kJ/mol；

(3)原电池放电时，负极上甲烷失电子被氧化，电极反应式为：CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O，故答案为：CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O；

(4)①Na2FeO4中的铁元素为+6价，具有强氧化性，能够杀菌消毒，在杀菌消毒的过程中被还原为+3价的铁，水解生成具有强吸附性的氢氧化铁胶体，能够吸附水中的细微悬浮物形成沉淀，所以是一种“绿色、环保、高效”净水剂，故答案为：Na2FeO4具有强氧化性，能够杀菌消毒，在杀菌消毒的过程中被还原为+3价的铁，水解生成具有强吸附性的氢氧化铁胶体，能够吸附水中杂质；

②根据图示，金属铁是阳极，该电极上金属铁发生失电子的氧化反应，即Fe-6e-+8OH-═FeO42-+4H2O，故答案为：Fe-6e-+8OH-═FeO42-+4H2O；

③Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，电解过程中OH-向阳极移动，则应选择阴离子交换膜，故答案为：阴。