Question

【題目】某化學興趣小組利用反應：Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+設計的原電池實驗裝置如圖。請回答下列問題：

(1)b極發生___(填“氧化”或“還原”)反應，其電極材料為___，b電極反應式為：____。

(2)a極為____(填“正極”或“負極”)，其電極材料可能為___，a極的電極反應式為____。

(3)該電池放電過程中，若測得電解質溶液的質量與時間的關系如圖所示，則反應從開始至t1時，電路中轉移電子的物質的量為_______mol。

Answer 1

【答案】氧化 銅 Cu - 2e- = Cu2+ 正極 銀 Fe3++e-=Fe2+ 0.4

【解析】

根據氧化還原反應Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+設計原電池，電池工作時，負極發生氧化反應，正極發生還原反應，電流從電池正極流出，電子從電池負極流出，該反應中Cu發生氧化反應，所以Cu作負極，正極材料應該是活動性比Cu更弱，可以用銀或石墨作正極，可溶性的鐵鹽溶液為電解質溶液，，據此分析解答。

(1)由圖可知，電子從b極流出，b為原電池的負極，由分析可知，負極材料為銅，失去電子發生氧化反應，電極反應式為：Cu - 2e- = Cu2+，答案為：氧化；銅；Cu - 2e- = Cu2+；

(2)由圖知電子從b極流出，經導線流入a極，故a極為原電池的正極，負極材料為銅，正極材料應該是活動性比Cu更弱，金屬活動性Cu后面的銀或石墨都可作正極，試劑X為可溶性的鐵鹽溶液，溶液里的陽離子Fe3+在正極得到電子發生還原反應，電極反應式為：Fe3++e-=Fe2+，答案為：正極；銀；Fe3++e-=Fe2+；

(3)由圖像可知反應從開始至t1時，電解質溶液質量增加了12.8g，即有12.8gCu發生反應變成離子進入溶液，設轉移的電子的物質的量為x，根據Cu電極的電極反應式計算：

列比例式為 ，解得x=0.4mol。