题目内容
某反应中反应物与生成物有FeCl2、FeCl3、CuCl2，Cu．
（1）将上述反应设计成的原电池如图甲所示，请回答下列问题：
①电解质的溶液是 ．
②Cu电极上发生的电极反应式为 ．
③原电池工作时，盐桥中的 离子（填K+或Cl-）不断进入X溶液中．
（2）将上述反应设计成的原电池如图乙，乙烧杯中金属阳离子的物质的量与电子转移的物质的量的变化关系如图丙所示，请回答下列问题：
①M是 ；
②图丙中的②是 离子的变化．当电子转移为2mol时，向乙烧杯中加入 L 5mol/L NaOH溶液才能使所有的金属阳离子沉淀完全．
（3）高铁酸钠（NaFeO4）是一种新型饮用水消毒剂，具有氧化能力强，安全性好等优点生产方法之一的原理为Fe+2NaOH+2H2O
Na2FeO4+3H2↑，则电解是阳极的电极反应式是 ．
（1）将上述反应设计成的原电池如图甲所示，请回答下列问题：
①电解质的溶液是
②Cu电极上发生的电极反应式为
③原电池工作时，盐桥中的
（2）将上述反应设计成的原电池如图乙，乙烧杯中金属阳离子的物质的量与电子转移的物质的量的变化关系如图丙所示，请回答下列问题：
①M是
②图丙中的②是
（3）高铁酸钠（NaFeO4）是一种新型饮用水消毒剂，具有氧化能力强，安全性好等优点生产方法之一的原理为Fe+2NaOH+2H2O
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考点：原电池和电解池的工作原理
专题：电化学专题
分析：（1）①氯化铁具有强氧化性，铜能被氯化铁氧化，所以电解质溶液为FeCl3溶液；
②Cu易失电子发生氧化反应而作负极；
③石墨作正极，则盐桥中阳离子向正极移动；
（2）根据丙图可知溶液中有三种金属阳离子，而根据X的成分可知X中只有两种金属阳离子，说明在电解过程中还有Cu2+生成，因此Cu做阳极，石墨做阴极，根据转移电子的物质的量和金属阳离子的物质的量的变化确定曲线对应的离子，结合转移电子的物质的量计算；
（3）阳极上失电子化合价升高发生氧化反应．
②Cu易失电子发生氧化反应而作负极；
③石墨作正极，则盐桥中阳离子向正极移动；
（2）根据丙图可知溶液中有三种金属阳离子，而根据X的成分可知X中只有两种金属阳离子，说明在电解过程中还有Cu2+生成，因此Cu做阳极，石墨做阴极，根据转移电子的物质的量和金属阳离子的物质的量的变化确定曲线对应的离子，结合转移电子的物质的量计算；
（3）阳极上失电子化合价升高发生氧化反应．
解答：
解：（1）①氯化铁具有强氧化性，铜能被氯化铁氧化，所以反应为2FeCl3+Cu=CuCl2+2FeCl2，则FeCl3溶液为电解质溶液，故答案为：FeCl3；
②Cu作负极，失电子发生氧化反应，电极反应为Cu-2e-=Cu2+，故答案为：Cu-2e-=Cu2+；
③Cu作正极，放电时，电解质溶液中阳离子K+移向X溶液中，故答案为：K+；
（2）①根据丙图可知溶液中有三种金属阳离子，而根据X的成分可知X中只有两种金属阳离子，说明在电解过程中还有Cu2+生成，因此Cu做阳极，石墨做阴极，所以M是负极，故答案为：负；
②根据转移电子的物质的量和金属阳离子的物质的量的变化，可知①为Fe3+，②为Fe2+，③为Cu2+，当电子转移为2mol时，溶液中有Fe3+ 2mol，Fe2+ 3mol，Cu2+为1mol，所以需要加入NaOH溶液14mol，所以NaOH溶液等体积为
=2.8L，
故答案为：Fe2+；2.8；
（3）阳极上失电子化合价升高发生氧化反应，根据元素化合价变化知，阳极上铁失电子和氢氧根在反应生成高铁酸钠，电极反应式为Fe+8OH--6e-═FeO42-+4H2O，
故答案为：Fe+8OH--6e-═FeO42-+4H2O．
②Cu作负极，失电子发生氧化反应，电极反应为Cu-2e-=Cu2+，故答案为：Cu-2e-=Cu2+；
③Cu作正极，放电时，电解质溶液中阳离子K+移向X溶液中，故答案为：K+；
（2）①根据丙图可知溶液中有三种金属阳离子，而根据X的成分可知X中只有两种金属阳离子，说明在电解过程中还有Cu2+生成，因此Cu做阳极，石墨做阴极，所以M是负极，故答案为：负；
②根据转移电子的物质的量和金属阳离子的物质的量的变化，可知①为Fe3+，②为Fe2+，③为Cu2+，当电子转移为2mol时，溶液中有Fe3+ 2mol，Fe2+ 3mol，Cu2+为1mol，所以需要加入NaOH溶液14mol，所以NaOH溶液等体积为
| 14mol |
| 5mol/L |
故答案为：Fe2+；2.8；
（3）阳极上失电子化合价升高发生氧化反应，根据元素化合价变化知，阳极上铁失电子和氢氧根在反应生成高铁酸钠，电极反应式为Fe+8OH--6e-═FeO42-+4H2O，
故答案为：Fe+8OH--6e-═FeO42-+4H2O．
点评：本题考查了电解原理和原电池原理，为高考热点问题，难点是（2）题图象分析，知道溶液中离子浓度变化及其原因，题目难度中等．
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