Question

实验探究题：请根据反应：Fe+Cu²⁺=Fe ²⁺+Cu 设计原电池：
（1）画出实验的简易装置图：（用铅笔画图）
（2）写出电极反应式，正极：

 

，负极：

 

．当反应进行到一段时间后取出电极材料，测得某一电极增重了6.4g，则反应共转移了的电子数是

 

．

Answer 1

考点：设计原电池

专题：

分析：该反应中Fe元素化合价由0价变为+2价、Cu元素化合价由+2价变为0价，所以Fe作负极、不如Fe活泼的金属或导电的非金属作正极，硫酸铜为电解质；工作时，正极反应式为Cu²⁺+2e^-=Cu，负极反应式为Fe-2e^-=Fe²⁺．

解答： 解：（1）该反应中Fe元素化合价由0价变为+2价、Cu元素化合价由+2价变为0价，所以Fe作负极、不如Fe活泼的金属或导电的非金属作正极，如石墨，硫酸铜为电解质，装置图为，故答案为：；
（2）工作时，正极反应式为Cu²⁺+2e^-=Cu，负极反应式为Fe-2e^-=Fe²⁺，当反应进行到一段时间后取出电极材料，测得某一电极增重了6.4g，增重的电极是正极，析出Cu，n（Cu）=

6.4g

64g/mol

=0.1mol，根据Cu²⁺+2e^-=Cu知，转移电子的物质的量是0.2mol，电子数是0.2N_A，
故答案为：Cu²⁺+2e^-=Cu；Fe-2e^-=Fe²⁺；0.2N_A．

点评：本题考查原电池设计，侧重考查学生实验设计能力及知识运用能力，正确判断正负极、电解质溶液是解本题关键，题目难度中等．