Question

铁及其化合物应用广泛，例如FeCl₃可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等．
（1）写出FeCl₃溶液腐蚀印刷电路板的离子方程式

 

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（2）若将（1）中的中的反应设计成原电池，请在如图的方框内画出带有盐桥的该原电池的装置示意图，并标出电极材料、电极名称及电解质溶液，写出发生还原反应的电极的电极反应式

 

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（3）电解原理在化学工业中有广泛的应用，电镀就是电解原理的一种重要应用．如果要在金属铁表面镀一层铜，那么金属铁应与外接电源的

 

（填“正极”或“负极”）相连，金属铜作

 

（填“阳极”或“阴极”）．用含有

 

（填离子符号）的溶液作电解液，其中阳极的电极反应式为

 

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Answer 1

考点：电解原理,离子方程式的书写,电极反应和电池反应方程式

专题：

分析：（1）氯化铁具有氧化性，能和Cu发生氧化会反应生成氯化亚铁和氯化铜；
（2）该反应中，铜发生氧化反应作负极、不如铜活泼的金属或导电的非金属作负极，氯化铁溶液作电解质溶液；发生还原反应的电极为正极，据此书写电极反应式；
（3）依据电镀原理分析，镀层金属做阳极，待镀金属做阴极，含镀层金属离子的电解质溶液．

解答： 解：（1）Fe³⁺有强氧化性，能把金属铜氧化成铜离子，自身被还原成 Fe²⁺，反应方程式为2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺，故答案为：2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺；
（2）设计成原电池时，负极上发生氧化反应，正极上发生还原反应，该电池反应中三价铁离子得电子发生还原反应，所以正极上的电极反应式为Fe³⁺+e^-=Fe²⁺（或2Fe³⁺+2e^-=2Fe²⁺），铜失电子发生氧化反应，所以负极上的电极反应式为Cu=2Cu²⁺+2e^-（或Cu-2e^-=Cu²⁺）；
电池反应中发生氧化反应的金属作负极，所以铜作负极，不如负极活泼的金属或导电的非金属作正极，可选石墨作正极，发生还原反应的电解质溶液作原电池的电解质溶液，所以该原电池图为，故答案为：；Fe³⁺+e^-=Fe²⁺；
（3）与电源正极相连的为电解池阳极，与电源负极相连的电极为电解池阴极，要在金属铁表面镀一层铜，镀层金属铜做阳极，待镀金属铁做阴极，含镀层金属离子Cu²⁺ 的电解质溶液作电解质溶液，阳极电极反应 Cu-2e^-═Cu²⁺，故答案为：负极； 阳极；Cu²⁺；Cu-2e^-═Cu²⁺．

点评：本题考查了原电池设计，知道哪些反应能设计成原电池，根据反应中元素化合价变化确定正负极、电解质溶液，原电池设计是学习难点，也是考试热点．