Question

【題目】（1）利用反應Cu＋2FeCl3=CuCl2＋2FeCl2設計成如下圖所示的原電池，回答下列問題：

①寫出電極反應式：

正極___________；負極__________。

②圖中X溶液是________，Y溶液是________。

③原電池工作時，鹽橋中的________（填“陽”、“陰”）離子向X溶液方向移動。

（2）控制適合的條件，將反應2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2設計成如圖所示的原電池。

請回答下列問題：

①反應開始時，乙中石墨電極上發生________（填“氧化”或“還原”）反應，電極反應式為________。甲中石墨電極上發生________（填“氧化”或“還原”）反應，電極反應式為______。

②電流表讀數為0時，反應達到平衡狀態，此時在甲中加入FeCl2固體，則乙中的石墨作________（填“正”或“負”）極，該電極的電極反應式為________。

（3）利用反應2Cu＋O2＋2H2SO4=2CuSO4＋2H2O可制備CuSO4，若將該反應設計為原電池，其正極電極反應式為________。

Answer 1

【答案】2Fe3＋＋2e－=2Fe2＋ Cu－2e－=Cu2＋ FeCl3 CuCl2 陽 氧化 2I－－2e－=I2 還原 2Fe3＋＋2e－=2Fe2＋ 正 I2＋2e－=2I－ O2＋4e－＋4H＋=2H2O

【解析】

(1)①原電池中正極得到電子，則根據方程式可知正極是鐵離子得到電子，正極電極反應式為2Fe3＋＋2e－=2Fe2＋，負極是銅失去電子，電極反應式為Cu－2e－=Cu2＋；

②圖中碳棒是正極，銅棒是負極，因此X溶液是FeCl3，Y溶液是CuCl2；

③原電池工作時溶液中的陽離子向正極移動，因此鹽橋中的陽離子向X溶液方向移動。

(2)①碘離子失去電子，則乙中石墨是負極，所以反應開始時，乙中石墨電極上發生氧化反應，電極反應式為2I－－2e－=I2。甲中石墨電極上發生還原反應，電極反應式為2Fe3＋＋2e－=2Fe2＋；

②電流計讀數為0時，反應達到平衡狀態，此時在甲中加入FeCl2固體，平衡向逆反應方向進行，則乙中的石墨正極，該電極的電極反應式為I2＋2e－=2I－；

(3)根據方程式可知氧氣得到電子，所以氧氣在正極放電，溶液顯酸性，則電極反應式為O2＋4e－＋4H＋=2H2O。

(1)①原電池中正極得到電子，電極反應式為2Fe3＋＋2e－=2Fe2＋，故答案為2Fe3＋＋2e－=2Fe2＋，負極是銅失去電子，電極反應式為Cu－2e－=Cu2＋，故答案為Cu－2e－=Cu2＋；

②碳棒是正極，銅棒是負極，因此X溶液是FeCl3，Y溶液是CuCl2，故答案為FeCl3， CuCl2；

③原電池工作時溶液中的陽離子向正極移動，因此鹽橋中的陽離子向X溶液方向移動，故答案為陽。

(2)①碘離子失去電子，則乙中石墨是負極，所以反應開始時，乙中石墨電極上發生氧化反應，電極反應式為2I－－2e－=I2。甲中石墨電極上發生還原反應，電極反應式為2Fe3＋＋2e－=2Fe2＋，故答案為氧化，2I－－2e－=I2，還原，2Fe3＋＋2e－=2Fe2＋；

②電流計讀數為0時，反應達到平衡狀態，此時在甲中加入FeCl2固體，平衡向逆反應方向進行，則乙中的石墨正極，該電極的電極反應式為I2＋2e－=2I－，故答案為正， I2＋2e－=2I－；

(3)氧氣得到電子，所以氧氣在正極放電，溶液顯酸性，則電極反應式為O2＋4e－＋4H＋=2H2O，故答案為O2＋4e－＋4H＋=2H2O。