Question

【題目】（1）某反應(yīng)中反應(yīng)物與生成物有：FeSO4、Fe2(SO4)3、CuSO4、Cu。將上述反應(yīng)設(shè)計(jì)成的原電池如圖（1）所示，請(qǐng)回答下列問題：

①溶液X是____________溶液；

②Cu電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為__________________________________________；

（2）一種熔融碳酸鹽燃料電池原理示意如圖（2）。

①電極A上CO參與的電極反應(yīng)式為______________________________。

②電極B處除了通O2外，還需通入的物質(zhì)A為__________。

③電池工作時(shí)，電池內(nèi)部CO32-的物質(zhì)的量__________（填“增大”、“減少”或“不變”）。

（3）鐵的重要化合物高鐵酸鈉（Na2FeO4）是一種新型飲用水消毒劑，具有很多優(yōu)點(diǎn)。高鐵酸鈉生產(chǎn)方法之一是電解法，其原理為Fe+2NaOH+2H2ONa2FeO4+3H2↑。高鐵酸鈉生產(chǎn)方法之二是在強(qiáng)堿性介質(zhì)中用NaClO氧化Fe(OH)3生成高鐵酸鈉、氯化鈉和水，該反應(yīng)的離子方程式為_______________________________________。

Answer 1

【答案】Fe2(SO4)3 Cu-2e-===Cu2+ CO-2e-+CO32-=2CO2 CO2 不變 2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-===2FeO42-+3Cl-+5H2O

【解析】

（1）①Fe2(SO4)3具有強(qiáng)氧化性,銅能被氧化為銅離子；

②Cu作負(fù)極,失電子發(fā)生氧化反應(yīng)；

（2）①一氧化碳變?yōu)槎�氧化碳發(fā)生氧化反應(yīng)；

②電極B為正極，發(fā)生還原反應(yīng)：O2+4e-+2CO2=2CO32-,從極反應(yīng)可知，需要不斷補(bǔ)充CO2；

③根據(jù)該原電池的正負(fù)極極反應(yīng)判斷電池內(nèi)部CO32-的物質(zhì)的量變化情況；

（3）NaClO氧化Fe(OH)3生成高鐵酸鈉、氯化鈉和水，據(jù)此寫出離子反應(yīng)方程式。

（1）①Fe2(SO4)3具有強(qiáng)氧化性,銅能被硫酸鐵氧化,所以反應(yīng)為Fe3++Cu=Fe2++Cu2+；則Fe2(SO4)3溶液為電解質(zhì)溶液；

因此，本題正確答案是: Fe2(SO4)3。
②Cu作負(fù)極,失電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)為Cu-2e-===Cu2+ ,因此，本題正確答案是: Cu-2e-===Cu2+ 。

（2）①根據(jù)圖示可知，一氧化碳變?yōu)槎�氧化碳，碳元素化合價(jià)升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極A上CO參與的電極反應(yīng)式為：CO-2e-+CO32-=2CO2 ；綜上所述，本題答案是： CO-2e-+CO32-=2CO2。

②電極B為正極，發(fā)生還原反應(yīng)：O2+4e-+2CO2=2CO32-,從極反應(yīng)可知，需要不斷補(bǔ)充CO2；

綜上所述，本題答案是：CO2。

③該反應(yīng)負(fù)極反應(yīng)為：2CO-4e-+2CO32-=4CO2，正極反應(yīng)為O2+4e-+2CO2=2CO32-，從以上兩個(gè)極反應(yīng)可知，電池工作時(shí)，電池內(nèi)部CO32-的物質(zhì)的量不變；

綜上所述，本題答案是：不變。

（3）NaClO氧化Fe(OH)3生成高鐵酸鈉、氯化鈉和水，該反應(yīng)的方程式為: 2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH===2Na2FeO4+3NaCl+5H2O，離子方程式為2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-===2FeO42-+3Cl-+5H2O。

綜上所述，本題答案是：2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-===2FeO42-+3Cl-+5H2O。