Question

利用反应Zn+2FeCl₃====ZnCl₂+2FeCl₂组成一个化学电池。

    （1）画出装置图，并指出正极为__________，电极反应式为_______；负极为_______，电极反应式为________。

    （2）若电池内溶液为100 mL 0.5 mol·L^－1的FeCl₃溶液；当溶液中FeCl₃全部被还原成FeCl₂时，溶液中ZnCl₂的物质的量浓度是__________，导线上通过的电子是__________mol。

   

Answer 1

解析：自发发生的氧化反应的是Zn+2FeCl₃====2FeCl₂+ZnCl₂，发生氧化反应的是Zn―2e^-====Zn²⁺，发生还原反应的是2Fe³⁺+2e^-====2Fe²⁺，所以负极材料应为锌电极，正极材料应采用金属性比Zn弱的金属材料或非金属导电材料如石墨棒等，电解质溶液用FeCl₃溶液。其装置图如图4-19所示。

图4-19

    负极为Zn，电极反应式：Zn―2e^-====Zn²⁺；正极为Cu(或Ag、Pt、C等)，电极反应式：2Fe³⁺+2e^-====2Fe²⁺。

    （2）设n(Zn²⁺)=x,n(e^-)=y，根据电池总反应可知

       2Fe³⁺+Zn====Zn²⁺+2Fe²⁺转移电子的物质的量

    2 mol    1 mol    1 mol    2 mol

  0.05 mol                 x          y

    得x=0.025 mol,y=0.05 mol

    c(ZnCl₂)=0.025 mol/0.1 L=0.25 mol·L^－1

    导线上通过的电子的物质的量为0.05 mol。

    答案：（1）Cu(或Ag、Pt、C等)  2Fe³⁺+2e^-====2Fe²⁺  Zn  Zn－2e^-====Zn²⁺

    （2）0.25 mol·L^－1  0.05