Question

18．（1）为了验证Fe³⁺与Cu²⁺氧化性强弱，下列装置能达到实验目的是②（填序号）．该装置中发生反应的离子方程式为：Cu+2Fe³⁺=Cu²⁺+2Fe²⁺．

（2）“阿波罗号飞船”用的是氢氧燃料电池（电解质溶液为KOH溶液）该电池工作时，通氢气的一极发生氧化反应（填氧化、还原）．其电极反应式为H₂+2OH^--2e^-═2H₂O．

Answer 1

分析 （1）验证Fe³⁺与Cu²⁺氧化性强弱，在原电池中，铜作负极、其它导电的金属或非金属作正极，电解质溶液为可溶性的铁盐；
（2）在燃料电池中，负极上是燃料发生失电子的氧化反应，正极上发生得电子的还原反应，结合电解质环境来书写电极反应式．

解答 解：（1）验证Fe³⁺与Cu²⁺氧化性强弱，在原电池中，铜作负极、其它导电的金属或非金属作正极，电解质溶液为可溶性的铁盐，
①中铁作负极、Cu作正极，电池反应式为Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，不能验证Fe³⁺与Cu²⁺氧化性强弱，故错误；
②中铜作负极、银作正极，电池反应式为Cu+2Fe³⁺=Cu²⁺+2Fe²⁺，能验证Fe³⁺与Cu²⁺氧化性强弱，故正确；
③中铁发生钝化现象，Cu作负极、铁作正极，电池反应式为：Cu+2NO₃^-+4H⁺=Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O，不能验证Fe³⁺与Cu²⁺氧化性强弱，故错误；
④中铁作负极、铜作正极，电池反应式为：Fe+Cu²⁺=Cu+Fe²⁺，不能验证Fe³⁺与Cu²⁺氧化性强弱，故错误；
故答案为：②；Cu+2Fe³⁺=Cu²⁺+2Fe²⁺；
（2）正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为2H₂O+O₂+4e^-═4OH^-；负极上是氢气失电子的氧化反应，电极反应式为H₂+2OH^--2e^-═2H₂O，
故答案为：氧化；H₂+2OH^--2e^-═2H₂O．

点评 本题考查了原电池和电解池原理以及电极反应式的书写知识，注意学会根据元素化合价变化确定氧化性强弱，题目难度不大．