Question

利用铝与空气中的氧气发生反应，利用如图甲可设计为原电池，实现化学能转化为电能．
（1）回答下列问题：
①写出铝与空气反应的化学方程式

 

，
②Al片上发生的电极反应式是

 

，
③石墨棒上发生的电极反应式是

 

，
④消耗27g铝时，转移的电子数为

 

mol．
（2）25℃、101kPa乙醇的燃烧热为1366.8kJ?mol^-1．
①写出该反应的热化学方程式：

 

．  
②利用该反应设计如图乙所示的原电池，在图中适当的位置标出该电池的正、负极及电子转移的方向．

Answer 1

分析：（1）①铝在空气中反应生成氧化铝；
②铝在原电池中做负极失电子生成铝离子；
③石墨做原电池正极，溶液中氧气得到电子发生还原反应；
④依据电极反应计算电子转移物质的量；
（2）①依据燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量写出热化学方程式；
②燃料电池设计是燃料做原电池负极，空气中氧气在正极反应，电子转移是从负极沿导线流向正极．

解答：解：（1）①铝在空气中反应生成氧化铝，反应的化学方程式为：4Al+3O₂

△   .

2Al₂O₃，
故答案为：4Al+3O₂

△   .

2Al₂O₃；
②分析图甲可知，铝在原电池中做负极失电子生成铝离子，电极反应为：Al-3e^-=Al³⁺，
故答案为：Al-3e^-=Al³⁺；
③图甲中的反应是原电池反应，石墨做原电池正极，溶液中氧气得到电子发生还原反应，电极反应为：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，
故答案为：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；
④消耗27g铝物质的量为1mol时，电极反应Al-3e^-=Al³⁺，转移的电子数依据电极反应计算得到，电子转移物质的量3mol，
故答案为：3；
（2）①依据燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，25℃、101kPa乙醇的燃烧热为1366.8kJ?mol^-1．写出热化学方程式为：
C₂H₅OH（l）+3O₂（g）=2CO₂（g）+3H₂O（l）△H=-1366KJ/mol，
故答案为：C₂H₅OH（l）+3O₂（g）=2CO₂（g）+3H₂O（l）△H=-1366KJ/mol；
②燃料电池设计是燃料做原电池负极，空气中氧气在正极反应，电子转移是从负极沿导线流向正极，，
故答案为：．

点评：本题考查了原电池原理分析判断，电极判断，电极反应书写，掌握原理是关键，题目难度中等．