Question

【題目】某化學(xué)興趣小組利用反應(yīng)：Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+設(shè)計(jì)的原電池實(shí)驗(yàn)裝置如圖。請(qǐng)回答下列問題：

(1)b極發(fā)生___(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)，其電極材料為___，b電極反應(yīng)式為：____。

(2)a極為____(填“正極”或“負(fù)極”)，其電極材料可能為___，a極的電極反應(yīng)式為____。

(3)該電池放電過程中，若測(cè)得電解質(zhì)溶液的質(zhì)量與時(shí)間的關(guān)系如圖所示，則反應(yīng)從開始至t1時(shí)，電路中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為_______mol。

Answer 1

【答案】氧化 銅 Cu - 2e- = Cu2+ 正極 銀 Fe3++e-=Fe2+ 0.4

【解析】

根據(jù)氧化還原反應(yīng)Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+設(shè)計(jì)原電池，電池工作時(shí)，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)，電流從電池正極流出，電子從電池負(fù)極流出，該反應(yīng)中Cu發(fā)生氧化反應(yīng)，所以Cu作負(fù)極，正極材料應(yīng)該是活動(dòng)性比Cu更弱，可以用銀或石墨作正極，可溶性的鐵鹽溶液為電解質(zhì)溶液，，據(jù)此分析解答。

(1)由圖可知，電子從b極流出，b為原電池的負(fù)極，由分析可知，負(fù)極材料為銅，失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：Cu - 2e- = Cu2+，答案為：氧化；銅；Cu - 2e- = Cu2+；

(2)由圖知電子從b極流出，經(jīng)導(dǎo)線流入a極，故a極為原電池的正極，負(fù)極材料為銅，正極材料應(yīng)該是活動(dòng)性比Cu更弱，金屬活動(dòng)性Cu后面的銀或石墨都可作正極，試劑X為可溶性的鐵鹽溶液，溶液里的陽離子Fe3+在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：Fe3++e-=Fe2+，答案為：正極；銀；Fe3++e-=Fe2+；

(3)由圖像可知反應(yīng)從開始至t1時(shí)，電解質(zhì)溶液質(zhì)量增加了12.8g，即有12.8gCu發(fā)生反應(yīng)變成離子進(jìn)入溶液，設(shè)轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為x，根據(jù)Cu電極的電極反應(yīng)式計(jì)算：

列比例式為 ，解得x=0.4mol。