请利用氧化还原反应Cu+2FeCl32FeCl2+CuCl2设计一个原电池. 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

请利用氧化还原反应Cu+2FeCl₃

2FeCl₂+CuCl₂设计一个原电池。

_______________________________________________________________

解析：化学反应符合设计要求。该氧化还原反应可拆分为如下两个半反应：

氧化半反应(负极反应)：Cu-2e^-Cu²⁺

还原半反应(正极反应)：2Fe³⁺+2e^-2Fe²⁺

结合原电池构成的条件而定，负极材料为铜，正极材料可用石墨，电解质溶液为FeCl₃溶液。

答案：该原电池可设计为如图所示原电池。

练习册系列答案

相关题目

金属镍（Ni）的应用越来越广泛．
（1）LiNiO₂常用作锂离子电池的正极材料，负极材料是金属锂和碳的复合材料（碳作为金属锂的载体），电解质为一种能传导Li⁺的高分子材料．这种锂离子电池的电池反应式为：xLi+Li_1-xNiO₂

放电

充电

LiNiO₂
LiNiO₂中，Ni元素的化合价为

+3价

；充电时，LiNiO₂中化合价发生变化的元素有

Li、Ni

（填元素符号）
（2）Ni常被镀在金属制品上以保护金属不生锈．镀镍的方法有：
方法Ⅰ：电镀镍．以NiSO₄为电镀液．
①待镀零件与电源

负极

相连，金属镍板与电源

正极

相连．
方法Ⅱ：化学镀．将待镀零件浸泡在含有Ni²⁺和H₂PO₂^-的溶液中，在酸性等条件下发生下述反应：（a）

Ni²⁺+

H₂PO₂^-+

→

Ni⁺+

H₂PO₃^-+

2H⁺

（b）6H₂PO₂^-+2H⁺=2P+4H₂PO₃^-+3H₂↑
上述反应可在塑料镀件表面沉积镍-磷合金，从而达到化学镀镍的目的．
②请在答题卡上写出并配平反应式（a）．
③化学镀与电镀相比较，在原理上的相同点是：

Ni（CO）4（g）
（3）Ni可以与CO（g）发生反应：
利用该反应可以提纯粗Ni，得到高纯度的金属Ni．
①该反应的平衡常数表达式为

②生产中，在如图所示密闭容器中充入CO气体，粗Ni放置在

（填编号）
A．低温区 B．高温区．

环境中常见的重金属污染有：汞、铅、锰、铬、镉．处理工业废水中常含有的Cr₂O₇^2-和CrO

离子，常用的方法有两种．
方法1：还原沉淀法
该法的工艺流程为：

其中第①步存在平衡：2CrO

（黄色）+2H⁺?Cr₂O

（橙色）+H₂O
（1）写出第①步反应的平衡常数表达式

．
（2）关于第①步反应，下列说法正确的是

．
A．通过测定溶液的pH值可以判断反应是否已达平衡状态
B．该反应为氧化还原反应
C．强酸性环境，溶液的颜色为橙色
（3）第②步中，还原0.1mol Cr₂O

离子，需要

mol的FeSO₄?7H₂O．
（4）第③步除生成的Cr（OH）₃，还可能生成的沉淀为

．在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：
Cr（OH）₃（s）?Cr³⁺（aq）+3OH（aq），常温下，Cr（OH）₃的溶度积K _sp=10^-32，当c（Cr³⁺）降至10^-5 mol/L，认为c（Cr³⁺）已经完全沉淀，现将第③步溶液的pH值调至4，请通过计算说明Cr³⁺是否沉淀完全（请写出计算过程）

．
方法2：电解法
（5）实验室利用如图装置模拟电解法处理含Cr₂O

的废水，电解时阳极反应式为

，阴极区反应式为

，得到的金属阳离子在阴极区可沉淀完全，从水的电离平衡角度解释其原因是

．

（16分）环境中常见的重金属污染有：汞、铅、锰、铬、镉。处理工业废水中常含有的Cr₂O^2-₇和CrO^2-₄离子，常用的方法有两种。
方法1：还原沉淀法
该法的工艺流程为：

其中第①步存在平衡：

（1）写出第①步反应的平衡常数表达式                              。
（2）关于第①步反应，下列说法正确的是          。
A．通过测定溶液的pH值可以判断反应是否已达平衡状态
B．该反应为氧化还原反应
C．强酸性环境，溶液的颜色为橙色
（3）第②步中，还原0.1 molCr₂O^2-₇离子，需要      mol的FeSO₄·7H₂O。
（4）第③步除生成的Cr（OH）₃，还可能生成的沉淀为        。在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：常温下，Cr(OH)₃的溶度积K_sp=10^-32，当c(Cr³⁺)降至10^-5mol/L，认为c(Cr³⁺)已经完全沉淀，现将第③步溶液的pH值调至4，请通过计算说明Cr³⁺是否沉淀完全（请写出计算过程）


方法2：电解法
（5）实验室利用如图装置模拟电解法处理含Cr₂O^2-₇的废水，电解时阳极反应式为    ，阴极区反应式为         ，得到的金属阳离子在阴极区可沉淀完全，从水的电离平衡角度解释其原因是           。

(17分)实验室中有三瓶失去标签的酸，分别是浓硫酸、浓盐酸和浓硝酸。
（1）有同学认为，用金属铜做试剂可鉴别上述三种酸，请用化学方程式和必要的文字加以说明。____________________________________________________________________。
（2）请设计一个实验装置，使铜与稀硫酸反应生成硫酸铜与氢气。在下面的方框内画出装置图，并标明电极材料名称和电解质溶液名称。

（3）实验室中欲用浓硫酸配制2.0mol·L^-1的稀硫酸500mL。
①实验过程中所需仪器除了量筒、烧杯、玻璃棒外，还需要的仪器有____________________；
②下列操作中造成所配溶液浓度偏低的是_____________。
a．用量筒量取浓硫酸时仰视刻度线
b．定容时俯视刻度线
c．转移溶液后未洗涤烧杯和玻璃棒就直接定容
d．定容后摇匀，发现液面低于刻度，未补加蒸馏水至刻度
（4）下图所示为实验室模拟工业上利用氨催化氧化法制备硝酸的实验

用装置A制备干燥氨气，装置B制备干燥氧气。
①装置A的试管中发生反应的化学方程式为_______________________________。
装置B的烧瓶内发生反应的化学方程式为__________________________________。
②下列关于A、B装置的叙述不正确的是__________
a．若选择合适的试剂，用B装置也可制备氨气
b．实验过程中，A、B装置中一定有一个发生氧化还原反应
c．U形管中的试剂可以相同，但作用不相同
③按照a接c，b接d的顺序连接装置进行实验。
玻璃管内发生反应的化学方程式为___________________________________。
实验结束后，某同学测得装置C中试管内所得溶液的pH＜7，得出的结论为该溶液一定是硝酸。该结论__________（填“严密”或“不严密”），你的理由是_____________________________。

（16分）环境中常见的重金属污染有：汞、铅、锰、铬、镉。处理工业废水中常含有的Cr₂O^2-₇和CrO^2-₄离子，常用的方法有两种。

方法1：还原沉淀法

该法的工艺流程为：

其中第①步存在平衡：

（1）写出第①步反应的平衡常数表达式。

（2）关于第①步反应，下列说法正确的是。

A．通过测定溶液的pH值可以判断反应是否已达平衡状态[来源:Zxxk.Com]

B．该反应为氧化还原反应

C．强酸性环境，溶液的颜色为橙色

（3）第②步中，还原0.1 molCr₂O^2-₇离子，需要 mol的FeSO₄·7H₂O。

（4）第③步除生成的Cr（OH）₃，还可能生成的沉淀为。在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：常温下，Cr(OH)₃的溶度积K_sp=10^-32，当c(Cr³⁺)降至10^-5mol/L，认为c(Cr³⁺)已经完全沉淀，现将第③步溶液的pH值调至4，请通过计算说明Cr³⁺是否沉淀完全（请写出计算过程）

方法2：电解法

（5）实验室利用如图装置模拟电解法处理含Cr₂O^2-₇的废水，电解时阳极反应式为，阴极区反应式为，得到的金属阳离子在阴极区可沉淀完全，从水的电离平衡角度解释其原因是。

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