Question

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．其原理是：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

（C₆H₁₀O₅）_n

；Y的化學式是

C₂H₄O（或CH₃CHO）

；
（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）；某同學設計如右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．答：

玻璃管中白色固體變為紫黑色

．
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vmL  c mol?L^-1Na₂S₂O₃溶液．則該空氣樣品中CO的體積分數是

56vc

a

．
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？
答：

不可行

．
（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

CH₃CH₂OH+H₂O-4e^-=CH₃COOH+4H⁺

．
（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

C₂H₅OH（l）+3O₂（g）=2CO₂（g）+3H₂O（l）△H=-46qkJ/mol

．

Answer 1

分析：（1）由I₂O₅+5CH₃CH₂OH=I₂+5Y+5H₂O，利用質量守恒定律確定Y，由碘遇淀粉變藍，則X為淀粉；
（2）①I₂O₅是白色固體，若存在CO，發生5CO+I₂O₅=5CO₂+I₂；
②由5CO+I₂O₅=5CO₂+I₂、I₂+2Na₂S₂O₃=Na₂S₄O₆+2NaI可知，存在5CO～2Na₂S₂O₃，以此計算；
③空氣中的二氧化碳可轉化為白色沉淀；
（3）總反應是：CH₃CH₂OH+O₂=CH₃COOH+H₂O，則負極上乙醇失去電子；
（4）298K時，1g乙醇完全燃燒放出熱量qkJ，則1molC₂H₅OH燃燒放出46qkJ，注明狀態及反應熱書寫熱化學方程式．

解答：解：（1）由I₂O₅+5CH₃CH₂OH=I₂+5Y+5H₂O，根據質量守恒定律中原子守恒可知，Y為C₂H₄O（或CH₃CHO），由碘遇淀粉變藍，則X為淀粉，其化學式為（C₆H₁₀O₅）_n，
故答案為：（C₆H₁₀O₅）_n； C₂H₄O（或CH₃CHO）；  
（2）①I₂O₅是白色固體，若存在CO，發生5CO+I₂O₅=5CO₂+I₂，觀察到玻璃管中白色固體變為紫黑色，故答案為：玻璃管中白色固體變為紫黑色；
②由5CO+I₂O₅=5CO₂+I₂、I₂+2Na₂S₂O₃=Na₂S₄O₆+2NaI可知，存在5CO～2Na₂S₂O₃，
則5CO～2Na₂S₂O₃，
   5     2
   x     vc×0.001mol
解得x=2.5vc×0.001mol，
所以該空氣樣品中CO的體積分數是

2.5vc×0.001mol×22.4L/mol×1000mL

amL

×100%=

56vc

a

，故答案為：

56vc

a

；
③空氣中的二氧化碳可轉化為白色沉淀，則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，方案不可行，故答案為：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⁺，
故答案為：CH₃CH₂OH+H₂O-4e^-=CH₃COOH+4H⁺；
（4）298K時，1g乙醇完全燃燒放出熱量qkJ，則1molC₂H₅OH燃燒放出46qkJ，注明狀態及反應熱可得熱化學方程式為C₂H₅OH（l）+3O₂（g）=2CO₂（g）+3H₂O（l）△H=-46qkJ/mol，故答案為：C₂H₅OH（l）+3O₂（g）=2CO₂（g）+3H₂O（l）△H=-46qkJ/mol．

點評：本題考查較綜合，涉及氧化還原反應、原電池、熱化學反應方程式書寫及空氣中成分的測定，側重學生分析問題解決問題能力及計算能力的考查，注重化學反應原理中高頻考點的考查，題目難度中等．