Question

【题目】（1）利用反应Cu＋2FeCl3=CuCl2＋2FeCl2设计成如下图所示的原电池，回答下列问题：

①写出电极反应式：

正极___________；负极__________。

②图中X溶液是________，Y溶液是________。

③原电池工作时，盐桥中的________（填“阳”、“阴”）离子向X溶液方向移动。

（2）控制适合的条件，将反应2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2设计成如图所示的原电池。

请回答下列问题：

①反应开始时，乙中石墨电极上发生________（填“氧化”或“还原”）反应，电极反应式为________。甲中石墨电极上发生________（填“氧化”或“还原”）反应，电极反应式为______。

②电流表读数为0时，反应达到平衡状态，此时在甲中加入FeCl2固体，则乙中的石墨作________（填“正”或“负”）极，该电极的电极反应式为________。

（3）利用反应2Cu＋O2＋2H2SO4=2CuSO4＋2H2O可制备CuSO4，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应式为________。

Answer 1

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

【解析】

(1)①原电池中正极得到电子，则根据方程式可知正极是铁离子得到电子，正极电极反应式为2Fe3＋＋2e－=2Fe2＋，负极是铜失去电子，电极反应式为Cu－2e－=Cu2＋；

②图中碳棒是正极，铜棒是负极，因此X溶液是FeCl3，Y溶液是CuCl2；

③原电池工作时溶液中的阳离子向正极移动，因此盐桥中的阳离子向X溶液方向移动。

(2)①碘离子失去电子，则乙中石墨是负极，所以反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应，电极反应式为2I－－2e－=I2。甲中石墨电极上发生还原反应，电极反应式为2Fe3＋＋2e－=2Fe2＋；

②电流计读数为0时，反应达到平衡状态，此时在甲中加入FeCl2固体，平衡向逆反应方向进行，则乙中的石墨正极，该电极的电极反应式为I2＋2e－=2I－；

(3)根据方程式可知氧气得到电子，所以氧气在正极放电，溶液显酸性，则电极反应式为O2＋4e－＋4H＋=2H2O。

(1)①原电池中正极得到电子，电极反应式为2Fe3＋＋2e－=2Fe2＋，故答案为2Fe3＋＋2e－=2Fe2＋，负极是铜失去电子，电极反应式为Cu－2e－=Cu2＋，故答案为Cu－2e－=Cu2＋；

②碳棒是正极，铜棒是负极，因此X溶液是FeCl3，Y溶液是CuCl2，故答案为FeCl3， CuCl2；

③原电池工作时溶液中的阳离子向正极移动，因此盐桥中的阳离子向X溶液方向移动，故答案为阳。

(2)①碘离子失去电子，则乙中石墨是负极，所以反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应，电极反应式为2I－－2e－=I2。甲中石墨电极上发生还原反应，电极反应式为2Fe3＋＋2e－=2Fe2＋，故答案为氧化，2I－－2e－=I2，还原，2Fe3＋＋2e－=2Fe2＋；

②电流计读数为0时，反应达到平衡状态，此时在甲中加入FeCl2固体，平衡向逆反应方向进行，则乙中的石墨正极，该电极的电极反应式为I2＋2e－=2I－，故答案为正， I2＋2e－=2I－；

(3)氧气得到电子，所以氧气在正极放电，溶液显酸性，则电极反应式为O2＋4e－＋4H＋=2H2O，故答案为O2＋4e－＋4H＋=2H2O。