Question

【題目】完成下列填空：

（1）在Fe(NO3)3溶液中加入Na2SO3溶液,溶液先由棕黃色變?yōu)闇\綠色，過一會又變?yōu)樽攸S色，溶液先變?yōu)闇\綠色的原因是_________________（用文字表達），又變?yōu)樽攸S色的離子方程式是_____________________。

（2）近幾年開發(fā)的甲醇燃料電池采用鉑作電極催化劑，電池中的質(zhì)子交換膜只允許質(zhì)子和水分子通過。其工作原理的示意圖如下：

Pt(a)電極是電池的________極，電極反應式為________________________；Pt(b)電極發(fā)生________反應(填“氧化”或“還原”)，電極反應式為_________________________

（3）已知鉛蓄電池的工作原理為Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O，現(xiàn)用如圖裝置進行電解(電解液足量)，測得當鉛蓄電池中轉(zhuǎn)移0.4 mol電子時鐵電極的質(zhì)量減少11.2 g。請回答下列問題。

①A是鉛蓄電池的________極，鉛蓄電池正極反應式為_____________________，

②Ag電極的電極反應式是__________________________，

③Cu電極的電極反應式是________________________________，

CuSO4溶液的濃度________(填“減小”“增大”或“不變”)。

Answer 1

【答案】Fe3+被還原為Fe2+ 3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O負2CH3OH+2H2O-12e-=2CO2↑+12H+還原3O2＋12H＋＋12e－=6H2O負PbO2+4H++SO42-+2e-═PbSO4+2H2O2H＋＋2e－=H2↑Cu－2e－=Cu2＋不變

【解析】

(1)在Fe(NO3)3溶液中加入Na2SO3溶液，溶液先由棕黃色變?yōu)闇\綠色，原因是Fe3+與SO32-發(fā)生氧化還原反應生成Fe2+和SO42-，反應的離子方程式為2Fe3++SO32-+H2O=2Fe2++SO42-+2H+，反應后溶液呈酸性，則在酸性條件下NO3-與Fe2+反應生成Fe3+，過一會又變?yōu)樽攸S色，反應的離子方程式為：3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O，故答案為：Fe3+被還原為Fe2+；3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O；

(2)甲醇燃料電池的負極上是燃料失電子的氧化反應：2CH3OH+2H2O-12e-=2CO2↑+12H+，Pt(b)電極為正極，發(fā)生還原反應，電極反應式為：3O2+12H++12e-═6H2O，故答案為：負；2CH3OH+2H2O-12e-=2CO2↑+12H+；還原；3O2+12H++12e-═6H2O；

(3)①當鉛蓄電池中轉(zhuǎn)移0.4mol電子時鐵電極的質(zhì)量減小11.2g，說明鐵作陽極，銀作陰極，陰極連接原電池負極，所以A是負極，B是正極，正極上二氧化鉛得電子發(fā)生還原反應，電極反應式為PbO2+4H++SO42-+2e-═PbSO4+2H2O，故答案為：負；PbO2+4H++SO42-+2e-═PbSO4+2H2O；

②銀作陰極，發(fā)生還原反應，溶液中的氫離子在銀上得到電子生成氫氣，電極反應式為2H＋＋2e－=H2↑，故答案為：2H＋＋2e－=H2↑；

③Cu為陽極，發(fā)生氧化反應，銅為活性電極，電極反應式為Cu－2e－=Cu2＋，該裝置是電鍍池，電解質(zhì)溶液中銅離子濃度不變，故答案為：Cu－2e－=Cu2＋；不變。