题目内容

利用Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2反应,设计一个原电池.
(1)写出电极反应式:负极
 
.正极
 

(2)在烧杯中画出装置图,并作必要的标注.
考点:设计原电池,原电池和电解池的工作原理
专题:电化学专题
分析:由方程式可知,Cu被氧化,为原电池的负极,则正极可为碳棒,电解质溶液为氯化铁,正极发生还原反应,负极发生氧化反应,以此解答该题.
解答: 解:(1)由方程式可知,Cu被氧化,为原电池的负极,负极反应为Cu-2e-=Cu2+,正极Fe3+被还原,电极方程式为2Fe3++2e-=2Fe2+
故答案为:Cu-2e-=Cu2+;2Fe3++2e-=2Fe2+
(2)Cu被氧化,为原电池的负极,则正极可为碳棒,电解质溶液为氯化铁,
则原电池可设计为
答:原电池为
点评:本题考查了原电池的设计,原电池的设计关键是负极材料和电解质溶液的成分,一般来说,还原剂作负极,不如负极活泼的金属或非金属导体作正极,氧化剂的溶液作电解质溶液.
练习册系列答案
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我国是个钢铁大国,钢铁产量为世界第一,高炉炼铁是最为普遍的炼铁方法.
I.已知反应
1
3
Fe2O3(s)+CO(g)?
2
3
Fe(s)+CO2(g)△H=-23.5kJ?mol-1,该反应在1000℃的平衡常数等于4.在一个容积为10L的密闭容器中,1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol,反应经过l0min后达到平衡.
(1)CO的平衡转化率=
 

(2)欲提高CO的平衡转化率,促进Fe2O3的转化,可采取的措施是
 

a.提高反应温度          
b.增大反应体系的压强           
c.选取合适的催化剂
d.及时吸收或移出部分CO2e.粉碎矿石,使其与平衡混合气体充分接触
Ⅱ.高炉炼铁产生的废气中的CO可进行回收,使其在一定条件下和H2反应制备甲醇:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g).请根据图示回答下列问题:

(1)从反应开始到平衡,用H2浓度变化表示平均反应速率v(H2)=
 

(2)若在温度和容器相同的三个密闭容器中,按不同方式投入反应物,测得反应达到平衡吋的有关数据如下表:
容器 反应物投入的量 反应物的转化率 CH3OH的浓度 能量变化(Q1、Q2、Q3均大于0)
1mol CO和2mol H2 α1 c1 放出Q1kJ热量
1mol CH3OH α2 c2 吸收Q2kJ热量
2mol CO和4mol H2 α3 c3 放出Q3kJ热量
则下列关系正确的是
 

A.c1=c2 B.2Q1=Q3 C.2α13 D.α12=1   E该反应若生成1mol CH3OH,则放出(Q1+Q2)kJ热量
Ⅲ.以甲烷为燃料的新型电池,其成本大大低于以氢为燃料的传统燃料电池,目前得到广泛的研究,图3是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图.回答下列问题:
(1)B极上的电极反应式为
 

(2)若用该燃料电池做电源,用石墨做电极电解100mL 1mol/L的硫酸铜溶液,当两极收集到的气体体积相等时,理论上消耗的甲烷的体积为
 
(标况下).

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