Question

【題目】(1)請(qǐng)你將反應(yīng)Cu+2FeCl3==CuCl2+2FeCl2設(shè)計(jì)成原電池并回答下列問題:

①寫出電極反應(yīng)式:正極_____________________；負(fù)極_________________________。

②畫出你所設(shè)計(jì)的原電池簡(jiǎn)易裝置圖_________。

(2)該電池向外提供0.2mol 電子，負(fù)極材料的質(zhì)量變化為________________________。

(3)利用反應(yīng)2Cu+O2+2H2SO4==2CuSO4+2H2O可制備CuSO4，若將該反應(yīng)設(shè)計(jì)為原電池，其正極的反應(yīng)式為____________________________________________。

Answer 1

【答案】 2Fe3++2e-==2Fe2 Cu- 2e-=Cu2+ 減少6.4g O2+4e-+4H+==2H2O

【解析】(1)①根據(jù)電池總反應(yīng)式Cu+2FeCl3═CuCl2+2FeCl2可知，Cu失電子作負(fù)極，電極反應(yīng)為：Cu-2e-═Cu2+；正極是三價(jià)鐵離子得電子生成亞鐵離子，電極反應(yīng)為2Fe3++2e-═2Fe2+，故答案為：2Fe3++2e-═2Fe2+；Cu-2e-═Cu2+；

②根據(jù)原電池的總反應(yīng)，可以選擇FeCl3作電解質(zhì)溶液，選用Cu和 C棒作電極，示意圖為，故答案為：；

(2)根據(jù)負(fù)極反應(yīng)Cu-2e-=Cu2+可知消耗1mol銅，轉(zhuǎn)移2mol電子，故轉(zhuǎn)移0.2mol電子，消耗的銅為0.1mol，質(zhì)量為0.1mol×64g/mol=6.4g，故答案為：減少6.4g；

(3)原電池正極發(fā)生的是化合價(jià)降低得電子的反應(yīng)，根據(jù)方程式可知是O2得電子，另外，由于電解質(zhì)溶液顯酸性，所以正極的電極反應(yīng)為：O2+4e-+4H+═2H2O，故答案為：O2+4e-+4H+═2H2O。