Question

【題目】已知向FeCl2溶液中滴加稀硝酸，溶液顏色由淺綠色變為棕黃色．某同學用此反應設計了如圖所示原電池．
（1）寫出FeCl2與稀硝酸反應的離子方程式 ．
（2）圖中電子流動方向為極到極．
（3）在乙燒杯中會觀察到的現象為 ， 寫出乙燒杯中的電極反應方程式 ．
（4）H+流向燒杯，若一段時間內流向該燒杯的H+有0.05mol，則消耗Fe2+g
（5）該裝置存在的缺點可能是（寫一點）
（6）若將乙燒杯的稀硝酸換成濃硝酸，寫出a電極上的電極反應方程式

Answer 1

【答案】
（1）3Fe2++4H++NO3﹣=3Fe3++NO↑+2H2O
（2）a；b
（3）生成無色氣體，遇到空氣變紅棕色；4H++NO3﹣+3e﹣=NO↑+2H2O
（4）乙；2.8
（5）正極生成的NO會污染空氣
（6）Fe2+﹣e﹣=Fe3+
【解析】解：（1）亞鐵離子與稀硝酸反應生成NO、鐵離子和水，則FeCl2與稀硝酸反應的離子方程式為：3Fe2++4H++NO3﹣=3Fe3++NO↑+2H2O；所以答案是：3Fe2++4H++NO3﹣=3Fe3++NO↑+2H2O；（2）亞鐵離子在負極上失電子，則a為負極，b為正極，原電池中電子從負極流向正極，即電子從a極流向b極；
所以答案是：a；b；（3）b為正極，正極上硝酸根離子得電子生成NO，則正極反應式為：4H++NO3﹣+3e﹣=NO↑+2H2O；乙燒杯中硝酸根離子得電子生成NO，NO遇到空氣生成二氧化氮，所以生成的無色氣體會變為紅棕色；
所以答案是：生成無色氣體，遇到空氣變紅棕色；4H++NO3﹣+3e﹣=NO↑+2H2O；（4）原電池中，溶液中陽離子向正極移動，則H+流向乙燒杯，若一段時間內流向該燒杯的H+有0.05mol，則外電路中轉移電子為0.05mol，負極電極反應為：Fe2+﹣e﹣=Fe3+ ， 則消耗Fe2+為0.05mol，其質量為0.05mol×56g/mol=2.8g；
所以答案是：乙；2.8；（5）正極反應式為：4H++NO3﹣+3e﹣=NO↑+2H2O，正極產物NO為有毒氣體，會污染空氣；
所以答案是：正極生成的NO會污染空氣；（6）乙燒杯的稀硝酸換成濃硝酸，負極上仍然是亞鐵離子失電子生成鐵離子，則a極上反應式為：Fe2+﹣e﹣=Fe3+；
所以答案是：Fe2+﹣e﹣=Fe3+ ．