Question

1．回答下列問題：
（1）航天飛機常采用新型燃料電池作為電能來源，燃料電池一般指采用H₂、CH₄、CO、C₂H₅OH等可燃物質與O₂一起構成的電池裝置．它可直接將化學能轉化為電能，甲烷電池以KOH溶液為電解質，其總反應的化學方程式為CH₄+2O₂+2OH^-═CO₃^2-+3H₂O．
電池通入的CH₄一端為電池 極，其電極反應為CH₄-8e^-+10OH^-=CO₃^2-+7H₂O．
（2）用惰性電極電解滴有酚酞的飽和食鹽水，先出現紅色的電極是極，其電極反應式為：2H₂O+2e^-═H₂↑+2OH^-．
（3）常溫下，某同學用0.1000mol•L^-1NaOH標準溶液滴定未知濃度的HCl溶液，所選指示劑為，滴定終點現象為，測得HCl溶液濃度偏低的原因可能是C．
A．錐形瓶用蒸餾水洗后用待測液潤洗
B．在潔凈干燥的堿式滴定管未用標準液潤洗即裝標準液
C．滴定過程中，錐形瓶內液體濺出瓶外
D．配制NaOH標準溶液定容時仰視容量瓶標線
（4）若取pH、體積均相等的NaOH和氨水分別加水稀釋m倍、n倍，稀釋后pH仍相等，則m＜n（填“＞”“＜”或“=”）．

Answer 1

分析 （1）寫出正極電極反應式，用總反應式減去正極反應式即為負極反應式；
（2）先出現紅色，則在陰極上放出氫氣，氫氧根濃度增大，則其極與電源負極相連，為陰極，電極反應式為：2H₂O+2e^-═H₂↑+2OH^-；
（3）強酸與強堿反應，可用酚酞作指示劑，滴定前，酚酞遇堿無色，滴定后若變紅色，停止滴定；根據c（待測）=$\frac{c（標準）×V（標準）}{V（待測）}$，判斷不當操作對V（標準）影響，從而判斷對濃度的影響；
（4）pH相等的NaOH和氨水溶液，氨水濃度大于NaOH溶液，加水稀釋促進一水合氨電離，NaOH在溶液中完全電離，據此分析．

解答 解：（1）甲烷燃料電池中，甲烷在負極失電子，氧氣在正極得電子，電極反應式為：O₂+4e^-+2H₂O═4OH^-，用總反應式減去正極反應式得負極反應式：CH₄-8e^-+10OH^-=CO₃^2-+7H₂O，故答案為：負；CH₄-8e^-+10OH^-=CO₃^2-+7H₂O；   
（2）先出現紅色，則在陰極上放出氫氣，氫氧根濃度增大，則其極與電源負極相連，為陰極，電極反應式為：2H₂O+2e^-═H₂↑+2OH^-，故答案為：陰；2H₂O+2e^-═H₂↑+2OH^-；
（3）強酸與強堿反應，可用酚酞作指示劑，滴定前，酚酞遇堿無色，滴定溶液由無色變為粉紅色，且30s內不褪色；
A．錐形瓶用蒸餾水洗后用待測液潤洗，無影響，故不選；
B．在潔凈干燥的堿式滴定管未用標準液潤洗即裝標準液，標準液濃度變小，V（標準）偏大，所以測得HCl溶液濃度偏高，故不選；
C．滴定過程中，錐形瓶內液體濺出瓶外，消耗V（標準）偏小，所以測得HCl溶液濃度偏低，故選；
D．配制NaOH標準溶液定容時仰視容量瓶標線，標準液濃度偏低，濃度變小，所以V（標準）偏大，所以測得HCl溶液濃度偏高，故不選；
故選C；故答案為：酚酞；溶液由無色變為粉紅色，且30s內不褪色；C；
（4）加水稀釋促進一水合氨電離，將等體積、等pH的氫氧化鈉溶液和氨水分別稀釋相同倍數，氨水中氫氧根離子濃度大于NaOH，氨水pH大于NaOH溶液，若使稀釋后pH相等，氨水稀釋倍數應大于氫氧化鈉，即m＜n，故答案為：＜．

點評 本題考查了電化學電極反應式的書寫、中和滴定操作、誤差分析、弱電解質存在電離平衡，加水稀釋促進弱電解質的電離，題目難度中等．