Question

20．铁、铜及其化合物有广泛应用．请回答下列问题：
（1）FeCl₃溶液可用于腐蚀电路铜板，反应的离子方程式是2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺，反应中的氧化剂是Fe³⁺
（2）某同学根据原电池原理．将上述反应设计为原电池，在该原电池中，以FeCI₃溶液为电解质溶液，以石墨为正极材料．负极材料应选用铜，负极上发生氧化 反应（填写“氧化”或“还原”），电解质溶液中的Cl^-向负极移动（填写“正”或“负”），当反应进行一段时间，测得某电极减轻了6.4g，则该原电池电路共转移电子的物质的量是0.2mol
（3）将铜粉加人稀硫酸中加热并不断鼓人空气，可制得硫酸铜．写出该反应的化学方程式2Cu+O₂+2H₂SO₄$\frac{\underline{\;△\;}}{\;}$2CuSO₄+2H₂O．

Answer 1

分析 （1）Fe³⁺有强氧化性，能把金属铜氧化成铜离子；
（2）根据电池反应式设计原电池，由发生反应的反应类型设计正负极，将发生氧化反应的金属单质设计成负极，比负极不活泼的金属或导电的非金属设计成正极，反应物中的电解质设计为电解质溶液，阴离子向负极移动，电极减轻了6.4g，说明参加反应的铜为0.1mol，而1mol的铜转移2mol的电子，由此分析解答；
（3）铜和稀硫酸混合在加热的条件下不断通入空气，反应生成硫酸铜与水．

解答 解：（1）Fe³⁺有强氧化性，能把金属铜氧化成铜离子，自身被还原成 Fe²⁺，反应方程式为2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺，故答案为：2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺；Fe³⁺；
（2）负极材料应选用活泼的铜，负极发生氧化反应，氯离子向负极移动，电极减轻了6.4g，说明参加反应的铜为0.1mol，而1mol的铜转移2mol的电子，所以转移电子的物质的量为：0.2mol，故答案为：铜；氧化；负；0.2mol；
（2）铜和稀硫酸混合在加热的条件下不断通入空气，反应生成硫酸铜与水，方程式为2Cu+O₂+2H₂SO₄$\frac{\underline{\;△\;}}{\;}$2CuSO₄+2H₂O，故答案为：2Cu+O₂+2H₂SO₄$\frac{\underline{\;△\;}}{\;}$2CuSO₄+2H₂O．

点评 本题考查学生原电池的构成条件、工作原理以及燃料电池的工作原理知识，注重基础知识的考查，难度不大．