Question

13．请根据反应 Fe+CuSO₄=Fe SO₄+Cu，设计原电池，完成以下问题．
负极：Fe，其电极反应式为：Fe-2e^-=Fe²⁺
正极：Cu，其电极反应式为：Cu²⁺+2e^-=Cu
电解质溶液：CuSO₄，电池的总离子反应式为：Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu．

Answer 1

分析 该原电池中，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、不如铁活泼的金属或导电的非金属作正极，负极上Fe失电子生成亚铁离子，正极上铜离子得电子发生还原反应生成Cu，发生氧化反应的电解质溶液为该原电池电解质溶液，据此分析解答．

解答 解：该原电池中，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、不如铁活泼的金属或导电的非金属作正极，如Cu作正极，负极上Fe失电子生成亚铁离子，电极反应式为Fe-2e^-=Fe²⁺；
正极上铜离子得电子发生还原反应生成Cu，电极反应式为Cu²⁺+2e^-=Cu；
发生氧化反应的电解质溶液为该原电池电解质溶液，硫酸铜发生氧化反应，所以电解质溶液为CuSO₄溶液，电池反应离子方程式为Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu，
故答案为：Fe；Fe-2e^-=Fe²⁺；Cu；Cu²⁺+2e^-=Cu；CuSO₄；Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu．

点评 本题考查原电池设计，明确原电池原理是解本题关键，难点是判断正负极及电解质溶液，一般来说，失电子的金属作负极、发生氧化反应的电解质溶液为该原电池电解质溶液．