Question

3．原电池和电解池都能实现能量的置换．回答下列问题：
（1）可将化学能转化为电能是甲池；
（2）下列反应能设计成原电池的是：①
①2FeCl₃+Fe═3FeCl₂．Com]
②AlCl₃+3NH₃•H₂O═Al（OH）₃↓+3NH₄Cl
③NaOH+HCl═NaC1+H₂O
（3）用FeCl₃溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式为：2Fe³⁺+Cu=Cu²⁺+2Fe²⁺．
（4）如图装置当闭合电键时，电表显示有电流通过．则Pt极的电极反应式：2H₂O-4e^-=O₂↑+4H⁺； 当甲中产生0.1mol气体时，乙中析出铜的质量应为6.4 g．

Answer 1

分析 （1）能自发的发生氧化还原反应，能构成原电池，原电池中化学能转化为电能；
（2）能自发的发生氧化还原反应能设计成原电池；
（3）FeCl₃溶液与Cu反应生成氯化亚铁和氯化铜；
（4）甲中Fe为负极，Cu为正极，Pt电极为阳极，阳极上氢氧根离子失电子生成氧气；甲中Cu电极上氢离子得电子生成氢气，乙中C上铜离子得电子生成Cu，根据电子守恒计算．

解答 解：（1）能自发的发生氧化还原反应，能构成原电池，原电池中化学能转化为电能，甲中Fe、Cu和稀硫酸构成原电池，即甲池可将化学能转化为电能；
故答案为：甲；
（2）能自发的发生氧化还原反应能设计成原电池，
①2FeCl₃+Fe═3FeCl₂属于能自发的发生氧化还原反应，能设计成原电池，故正确；
②AlCl₃+3NH₃•H₂O═Al（OH）₃↓+3NH₄Cl，属于复分解反应，不是氧化还原反应，不能设计成原电池，故错误；
③NaOH+HCl═NaC1+H₂O，属于复分解反应，不是氧化还原反应，不能设计成原电池，故错误；
故答案为：①；
（3）FeCl₃溶液与Cu反应生成氯化亚铁和氯化铜，其反应的离子方程式为：2Fe³⁺+Cu=Cu²⁺+2Fe²⁺；
故答案为：2Fe³⁺+Cu=Cu²⁺+2Fe²⁺；
（4）甲中Fe为负极，Cu为正极，Pt电极为阳极，阳极上氢氧根离子失电子生成氧气，其电极方程式为：2H₂O-4e^-=O₂↑+4H⁺；
甲中Cu电极上氢离子得电子生成氢气，电极方程式为：2H⁺+2e^-=H₂↑，产生0.1mol气体时，转移电子为0.2mol，乙中C上铜离子得电子生成Cu，其电极反应为Cu²⁺+2e^-=Cu，转移0.2mol电子时生成0.1molCu，所以Cu的质量为64g/mol×0.1mol=6.4g；
故答案为：2H₂O-4e^-=O₂↑+4H⁺；6.4．

点评 本题考查了原电池原理和电解原理的应用，明确正负极、阴阳极上放电的物质或离子是解本题关键，注意电子守恒在计算中的应用，题目难度中等，侧重于考查学生的分析能力和对基础知识的综合应用能力．