Question

【題目】（1）某反應中反應物與生成物有：FeSO4、Fe2(SO4)3、CuSO4、Cu。將上述反應設計成的原電池如圖（1）所示，請回答下列問題：

①溶液X是____________溶液；

②Cu電極上發生的電極反應式為__________________________________________；

（2）一種熔融碳酸鹽燃料電池原理示意如圖（2）。

①電極A上CO參與的電極反應式為______________________________。

②電極B處除了通O2外，還需通入的物質A為__________。

③電池工作時，電池內部CO32-的物質的量__________（填“增大”、“減少”或“不變”）。

（3）鐵的重要化合物高鐵酸鈉（Na2FeO4）是一種新型飲用水消毒劑，具有很多優點。高鐵酸鈉生產方法之一是電解法，其原理為Fe+2NaOH+2H2ONa2FeO4+3H2↑。高鐵酸鈉生產方法之二是在強堿性介質中用NaClO氧化Fe(OH)3生成高鐵酸鈉、氯化鈉和水，該反應的離子方程式為_______________________________________。

Answer 1

【答案】Fe2(SO4)3 Cu-2e-===Cu2+ CO-2e-+CO32-=2CO2 CO2 不變 2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-===2FeO42-+3Cl-+5H2O

【解析】

（1）①Fe2(SO4)3具有強氧化性,銅能被氧化為銅離子；

②Cu作負極,失電子發生氧化反應；

（2）①一氧化碳變為二氧化碳發生氧化反應；

②電極B為正極，發生還原反應：O2+4e-+2CO2=2CO32-,從極反應可知，需要不斷補充CO2；

③根據該原電池的正負極極反應判斷電池內部CO32-的物質的量變化情況；

（3）NaClO氧化Fe(OH)3生成高鐵酸鈉、氯化鈉和水，據此寫出離子反應方程式。

（1）①Fe2(SO4)3具有強氧化性,銅能被硫酸鐵氧化,所以反應為Fe3++Cu=Fe2++Cu2+；則Fe2(SO4)3溶液為電解質溶液；

因此，本題正確答案是: Fe2(SO4)3。
②Cu作負極,失電子發生氧化反應,電極反應為Cu-2e-===Cu2+ ,因此，本題正確答案是: Cu-2e-===Cu2+ 。

（2）①根據圖示可知，一氧化碳變為二氧化碳，碳元素化合價升高，發生氧化反應，電極A上CO參與的電極反應式為：CO-2e-+CO32-=2CO2 ；綜上所述，本題答案是： CO-2e-+CO32-=2CO2。

②電極B為正極，發生還原反應：O2+4e-+2CO2=2CO32-,從極反應可知，需要不斷補充CO2；

綜上所述，本題答案是：CO2。

③該反應負極反應為：2CO-4e-+2CO32-=4CO2，正極反應為O2+4e-+2CO2=2CO32-，從以上兩個極反應可知，電池工作時，電池內部CO32-的物質的量不變；

綜上所述，本題答案是：不變。

（3）NaClO氧化Fe(OH)3生成高鐵酸鈉、氯化鈉和水，該反應的方程式為: 2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH===2Na2FeO4+3NaCl+5H2O，離子方程式為2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-===2FeO42-+3Cl-+5H2O。

綜上所述，本題答案是：2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-===2FeO42-+3Cl-+5H2O。