Question

5．现有如下两个反应：a、NaOH+HCl=NaCl+H₂O     b、2FeCl₃+Fe=3FeCl₂
（1）能设计成原电池的是b；
（2）如果不能，说明原因a不是氧化还原反应，没有发生电子的转移；
（3）如果可以，请画出实验装置图，注明选用的电极材料和电解质溶液名称，标出外电路导线中电子流动方向和电流方向（用“$\stackrel{电子}{→}$”、“$\stackrel{电流}{→}$”表示），写出电极反应式．

实验装置图

负极反应式：Fe-2e-=Fe2+；       正极反应式：2Fe3++2e-=2Fe2+．

Answer 1

分析 （1）原电池反应是自发进行的放热的氧化还原反应；
（2）原电池反应是自发进行的放热的氧化还原反应；
（3）该原电池反应中，Fe元素化合价由0价、+3价变为+2价，所以Fe失电子发生氧化反应，则Fe作负极，不如铁活泼的金属或导电的非金属作正极，氯化铁溶液为电解质溶液，电子从负极沿导线流向正极，电流与电子流向相反．

解答 解：（1）原电池反应是自发进行的放热的氧化还原反应，a中各元素化合价不变，不属于氧化还原反应，所以不能设计成原电池，b中Fe元素化合价发生变化，所以可以设计成原电池，故答案为：b；
（2）a不是氧化还原反应，没有发生电子的转移，所以不能设计成原电池，故答案为：a不是氧化还原反应，没有发生电子的转移；
（3）该原电池反应中，Fe元素化合价由0价、+3价变为+2价，所以Fe失电子发生氧化反应，则Fe作负极，不如铁活泼的金属或导电的非金属作正极，氯化铁溶液为电解质溶液，电子从负极沿导线流向正极，电流与电子流向相反，Fe是负极、Cu是正极，电子从Fe沿导线流向Cu，电流从Cu沿导线流向Fe，实验装置图如右图所示：

正极上铜离子得电子发生还原反应，电极反应式为：2Fe³⁺+2e^-=2Fe²⁺；
负极上铁失电子发生氧化反应，电极反应式为：Fe-2e^-=Fe²⁺，
故答案为：；Fe-2e^-=Fe²⁺；2Fe³⁺+2e^-=2Fe²⁺；

点评 本题考查原电池设计，侧重考查学生知识运用能力及实验方案设计能力，明确原电池原理是解本题关键，会根据电池反应式确定正负极及电解质溶液，题目难度不大．