Question

5．将反应2Fe³⁺+Cu=2Cu²⁺+2Fe²⁺设计成原电池，正极反应为Fe³⁺+e^-=Fe²⁺，10min内该电池向外提供0.1mol电子，则正极材料与负极材料的质量差为3.2g，（假设刚开始时，两电极的质量相等）．

Answer 1

分析 根据电池反应式知，Cu失电子发生氧化反应，则作负极，不如Cu活泼的金属或导电的非金属作正极，含有铁离子的可溶性铁盐溶液为电解质溶液，根据转移电子与Cu的关系式计算消耗Cu的质量．

解答 解：根据电池反应式知，Cu失电子发生氧化反应，则作负极，不如Cu活泼的金属或导电的非金属作正极，含有铁离子的可溶性铁盐溶液为电解质溶液，如FeCl₃溶液，正极的电极反应式为：Fe³⁺+e^-═Fe²⁺；负极反应式为Cu-2e^-=Cu²⁺，负极上铜失电子生成铜离子进入溶液，所以铜质量在不断减少，根据转移电子与Cu的关系式得消耗Cu的质量=$\frac{0.1mol}{2}$×64g/mol=3.2g；
故答案为：Fe³⁺+e^-=Fe²⁺； 3.2．

点评 本题考查原电池设计，侧重考查学生设计及计算能力，会根据得失电子确定原电池正负极、电解质溶液，失电子的金属作负极、得电子的可溶性电解质溶液为该原电池电解质溶液，题目难度不大．