Question

【题目】（1）某反应中反应物与生成物有：FeSO4、Fe2(SO4)3、CuSO4、Cu。将上述反应设计成的原电池如图（1）所示，请回答下列问题：

①溶液X是____________溶液；

②Cu电极上发生的电极反应式为__________________________________________；

（2）一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图（2）。

①电极A上CO参与的电极反应式为______________________________。

②电极B处除了通O2外，还需通入的物质A为__________。

③电池工作时，电池内部CO32-的物质的量__________（填“增大”、“减少”或“不变”）。

（3）铁的重要化合物高铁酸钠（Na2FeO4）是一种新型饮用水消毒剂，具有很多优点。高铁酸钠生产方法之一是电解法，其原理为Fe+2NaOH+2H2ONa2FeO4+3H2↑。高铁酸钠生产方法之二是在强碱性介质中用NaClO氧化Fe(OH)3生成高铁酸钠、氯化钠和水，该反应的离子方程式为_______________________________________。

Answer 1

【答案】Fe2(SO4)3 Cu-2e-===Cu2+ CO-2e-+CO32-=2CO2 CO2 不变 2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-===2FeO42-+3Cl-+5H2O

【解析】

（1）①Fe2(SO4)3具有强氧化性,铜能被氧化为铜离子；

②Cu作负极,失电子发生氧化反应；

（2）①一氧化碳变为二氧化碳发生氧化反应；

②电极B为正极，发生还原反应：O2+4e-+2CO2=2CO32-,从极反应可知，需要不断补充CO2；

③根据该原电池的正负极极反应判断电池内部CO32-的物质的量变化情况；

（3）NaClO氧化Fe(OH)3生成高铁酸钠、氯化钠和水，据此写出离子反应方程式。

（1）①Fe2(SO4)3具有强氧化性,铜能被硫酸铁氧化,所以反应为Fe3++Cu=Fe2++Cu2+；则Fe2(SO4)3溶液为电解质溶液；

因此，本题正确答案是: Fe2(SO4)3。
②Cu作负极,失电子发生氧化反应,电极反应为Cu-2e-===Cu2+ ,因此，本题正确答案是: Cu-2e-===Cu2+ 。

（2）①根据图示可知，一氧化碳变为二氧化碳，碳元素化合价升高，发生氧化反应，电极A上CO参与的电极反应式为：CO-2e-+CO32-=2CO2 ；综上所述，本题答案是： CO-2e-+CO32-=2CO2。

②电极B为正极，发生还原反应：O2+4e-+2CO2=2CO32-,从极反应可知，需要不断补充CO2；

综上所述，本题答案是：CO2。

③该反应负极反应为：2CO-4e-+2CO32-=4CO2，正极反应为O2+4e-+2CO2=2CO32-，从以上两个极反应可知，电池工作时，电池内部CO32-的物质的量不变；

综上所述，本题答案是：不变。

（3）NaClO氧化Fe(OH)3生成高铁酸钠、氯化钠和水，该反应的方程式为: 2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH===2Na2FeO4+3NaCl+5H2O，离子方程式为2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-===2FeO42-+3Cl-+5H2O。

综上所述，本题答案是：2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-===2FeO42-+3Cl-+5H2O。