Question

19．（1）CO與H₂在一定條件下可反應(yīng)生成甲醇：CO（g）+2H₂（g）═CH₃OH（g）．甲醇是一種燃料，可利用甲醇設(shè)計一個燃料電池，用稀硫酸作電解質(zhì)溶液，多孔石墨作電極，該電池負(fù)極反應(yīng)式為CH₃OH（g）+H₂O-6e^-=CO₂+6H⁺．
（2）高鐵酸鉀（K₂FeO₄）易溶于水，具有強氧化性，是一種新型水處理劑，高鐵酸鉀溶液長時間放置不穩(wěn)定，會產(chǎn)生紅褐色絮狀物質(zhì)及一種助燃性的氣體，則該過程的離子方程式為4FeO₄^2-+10H₂O=4Fe（OH）₃+8OH^-+3O₂↑．
（3）已知：

化合物	MgO	Al2O3	MgCl2	AlCl3
類型	離子化合物	離子化合物	離子化合物	共價化合物
熔點/℃	2800	2050	714	191

工業(yè)制鎂時，電解MgCl₂而不電解MgO的原因是MgO的熔點比MgCl₂的熔點高，MgO熔融時耗費更多能源，增加成本；制鋁時，電解Al₂O₃而不電解AlCl₃的原因是AlCl₃是共價化合物，熔融態(tài)時不電離，難導(dǎo)電．
（4）為測定三草酸合鐵酸鉀晶體中草酸根的含量，通常將其配成溶液再用H₂SO₄酸化，滴加KMnO₄溶液將草酸根恰好全部氧化成CO₂，MnO₄^-同時被還原為Mn²⁺此反應(yīng)不要（要/不要）外加指示劑，達(dá)到滴定終點的現(xiàn)象為當(dāng)待測液中出現(xiàn)紫紅色，且振蕩后半分鐘內(nèi)不再褪色，就表明到了終點．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)原電池原理分析，燃料電池是燃料在負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極是氧氣得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，依據(jù)電解質(zhì)溶液時酸性溶液書寫電極反應(yīng)；
（2）根據(jù)電子得失知二者的比為4：3，書寫離子方程式；
（3）氧化鎂熔點比氯化鎂熔點高，熔融離子晶體要消耗能源；氯化鋁是共價化合物，熔融狀態(tài)下不導(dǎo)電；
（4）依據(jù)滴定實驗的原理和指示劑選擇分析，高錳酸鉀溶液為紫紅色，滴入高錳酸鉀溶液最后一滴紫色不變證明反應(yīng)到終點．

解答 解：（1）甲醇是一種燃料，可利用甲醇設(shè)計一個燃料電池，用稀硫酸作電解質(zhì)溶液，多孔石墨做電極，負(fù)極電極反應(yīng)為：CH₃OH（g）+H₂O-6e^-=CO₂+6H⁺；
故答案為：CH₃OH（g）+H₂O-6e^-=CO₂+6H⁺；
（2）因為高鐵酸鉀溶液長時間放置不穩(wěn)定，會產(chǎn)生紅色絮狀物質(zhì)及氣泡知生成氫氧化鐵和氧氣，由電子得失知二者的比為4：3，則反應(yīng)的離子方程式是4FeO₄^2-+10H₂O=4Fe（OH）₃+8OH^-+3O₂↑，故答案為：4FeO₄^2-+10H₂O=4Fe（OH）₃+8OH^-+3O₂↑；
（3）氧化鎂熔點比氯化鎂熔點高，熔融離子晶體要消耗能源，從而增加成本，為減少成本，所以用熔融氯化鎂冶煉鎂；氯化鋁是共價化合物，熔融狀態(tài)下不導(dǎo)電，以分子存在，所以冶煉鋁用熔融氧化鋁，
故答案為：MgO的熔點比MgCl₂的熔點高，MgO熔融時耗費更多能源，增加成本；AlCl₃是共價化合物，熔融態(tài)時不電離，難導(dǎo)電；
（4）高錳酸鉀溶液為紫紅色，可以利用溶液顏色變化來指示反應(yīng)的終點，不需要指示劑，高錳酸鉀溶液呈紫色和亞鐵離子反應(yīng)到恰好反應(yīng)后滴入最后一滴高錳酸鉀溶液紫色半分鐘不褪色證明反應(yīng)終點；
故答案為：不要；當(dāng)待測液中出現(xiàn)紫紅色，且振蕩后半分鐘內(nèi)不再褪色，就表明到了終點．

點評 本題考查了電極反應(yīng)式書寫、氧化還原反應(yīng)方程式書寫、電解原理以及氧化還原滴定中指示劑的選擇，題目難度不大．