Question

【題目】為減少交通事故，新交規明令禁止酒后駕車并對酒后駕車行為予以重罰。為檢驗駕駛員是否酒后駕車，可采用的檢驗方法有多種。回答以下問題：

(1)早期曾經采用五氧化二碘和某種高分子化合物X的混合溶液來檢測酒精的存在。理是：I2O5與CH3CH2OH先發生反應(I2O5+5CH3CH2OH=I2+5Y+5H2O)，生成的I2與高分子化合物X作用而變藍。交警依據此原理來檢測駕駛員是否飲酒。則：X的化學式是_____________；Y的化學式是_________；

(2)已知：I2O5是白色固體，可用于檢驗并定量測定空氣中CO；兩者在常溫條件下發生的反應為5CO+I2O5=5CO2+I2(空氣中其余氣體不與I2O5反應)；某同學設計如圖實驗裝置完成上述目的。

①指出能證明空氣中有CO存在的現象：_____________。

②將上述反應生成的碘單質用硫代硫酸鈉滴定(反應為I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI)，即可根據消耗硫代硫酸鈉的量來計算空氣中CO的含量。若某次實驗時測得參與反應的空氣體積為a mL(標準狀況下)，滴定過程中，共消耗vmLcmol·L﹣1Na2S2O3溶液，則該空氣樣品中CO的體積分數是________。

③有同學提出只要依據參與反應的空氣體積和洗氣瓶中白色沉淀的質量也可求得空氣中CO。此方案是否可行？_________。

(3)燃料電池酒精檢測儀(該電池以硫酸溶液為電解質溶液)也是檢測酒精含量的一種方法。總反應是：CH3CH2OH+O2=CH3COOH+H2O。該電池負極電極反應式是________________。

(4)酒精是一種較為環保的燃料，298K時，1g乙醇完全燃燒放出熱量qkJ，寫出乙醇燃燒的熱化學方程式________。

Answer 1

【答案】(C6H10O5)n C2H4O(或CH3CHO) 玻璃管中白色固體變為紫黑色 不可行 CH3CH2OH+H2O﹣4e﹣=CH3COOH+4H+ C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H=﹣46qkJ/mol

【解析】

(1)碘單質遇淀粉變藍，因此X為淀粉，其化學式為(C6H10O5)n，根據原子守恒，可知Y的化學是C2H4O；

(2)①反應生成的碘單質為紫黑色，如果空氣中含有CO，則反應生成I2，則玻璃管中白色固體變為紫黑色；

②根據方程式5CO+I2O5=5CO2+I2，I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI，可得關系式5CO～2Na2S2O3，n(CO)=n(Na2S2O3)=×cmol·L－1×vmL×10－3=2.5×10－3cvmol，該空氣樣品中CO的體積分數；

③由于空氣中含有CO2，也會被Ba(OH)2吸收，帶入誤差，因此此方案不可行；

(3)總反應是：CH3CH2OH+O2=CH3COOH+H2O，則負極上乙醇失去電子，酸性電解質條件下該負極反應為CH3CH2OH+H2O-4e-=CH3COOH+4H+；

(4)1mol乙醇為46g，則1mol乙醇完全燃燒放出的熱量為46qkJ，則熱化學方程式為C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H=﹣46qkJ/mol。