Question

（1）乙酰水楊酸俗稱阿司匹林，是一種歷史悠久的解熱鎮(zhèn)痛藥．乙酰水楊酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為．現(xiàn)有乙酰水楊酸的粗品，某同學(xué)用中和法測(cè)定產(chǎn)品純度：取a g產(chǎn)品溶解于V₁ mL 1mol/L的NaOH溶液中，加熱使乙酰水楊酸水解，再用1mol/L的鹽酸滴定過(guò)量的NaOH，當(dāng)?shù)味ńK點(diǎn)時(shí)消耗鹽酸V₂ mL；
①寫(xiě)出乙酰水楊酸與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

；
②計(jì)算出產(chǎn)品純度為

 

（只需列出計(jì)算表達(dá)式，不必化簡(jiǎn)．乙酰水楊酸相對(duì)分子質(zhì)量為180）．
（2）甲醇直接燃料電池具有啟動(dòng)快、效率高、能量密度高等優(yōu)點(diǎn)．（已知二甲醚直接燃料電池能量密度E=8.39kW?h?kg^-1）．
①若電解質(zhì)為酸性，甲醇直接燃料電池的負(fù)極反應(yīng)為

 

；
②該電池的理論輸出電壓為1.20V，能量密度E=

 

（列式計(jì)算．能量密度=電池輸出電能/燃料質(zhì)量，1kW?h=3.6×10⁶J，一個(gè)電子的電量=1.6×10^-19C）．

Answer 1

考點(diǎn)：有機(jī)物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì),常見(jiàn)化學(xué)電源的種類及其工作原理

專題：氧化還原反應(yīng)專題,有機(jī)物的化學(xué)性質(zhì)及推斷

分析：（1）①乙酰水楊酸含有酯基和羧基，都可與氫氧化鈉反應(yīng)；
②根據(jù)消耗鹽酸的物質(zhì)的量，結(jié)合反應(yīng)的方程式可知乙酰水楊酸的物質(zhì)的量，進(jìn)而可計(jì)算質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（2）①酸性介質(zhì)中，甲醇被氧化生成二氧化碳和水；
②計(jì)算1Kg甲醇輸出的電能，結(jié)合能量密度公式計(jì)算．

解答： 解：（1）①乙酰水楊酸含有酯基和羧基，與氫氧化鈉反應(yīng)的方程式為，
故答案為：；

②n（HCl）=V₂×10^-3mol，則與乙酰水楊酸反應(yīng)的氫氧化鈉的物質(zhì)的量為（V₁-V₂）×10^-3mol，
由方程式可知乙酰水楊酸的物質(zhì)的量為

1

3

×（V₁-V₂）×10^-3mol，
質(zhì)量為

1

3

×（V₁-V₂）×10^-3mol×180g/mol，
質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

V1-V2 1000 × 1 3

a

×180×100%，
故答案為：

V1-V2 1000 × 1 3

a

×180×100%；
（2）①酸性介質(zhì)中，甲醇被氧化生成二氧化碳和水，電極方程式為CH₃OH+H₂O-6e^-=CO₂+6H⁺，故答案為：CH₃OH+H₂O-6e^-=CO₂+6H⁺；
②1Kg甲醇輸出的電能：w=UIt=Uq=1.20×1000/32×6×6.02×10²³×1.602×10^-19J
=2.1699×10⁷ J
=2.1699×10⁷/3.6×10⁶kW?h
=6.03 kW?h
甲醇直接燃料電池能量密度E=6.03  kW?h?kg^-1．
故答案為：6.03 kW?h?kg^-1．

點(diǎn)評(píng)：本題考查較為綜合，涉及有機(jī)物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)以及電化學(xué)知識(shí)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力的考查，為高頻考點(diǎn)，注意把握有機(jī)物官能團(tuán)的性質(zhì)以及原電池的工作原理，難度不大．