Question

請根據反應Fe+CuSO₄═Cu+FeSO₄設計一個原電池，電解質溶液是

CuSO₄溶液

；負極材料是：

Fe

；負極發生的電極反應式為：

Fe-2e^-=Fe²⁺

；正極發生的電極反應式為：

Cu²⁺+2e^-=Cu

．當反應消耗了11.2克鐵時，有

0.4

mol電子轉移．

Answer 1

分析：原電池Fe+CuSO₄═Cu+FeSO₄中，易失電子的金屬作負極，不如負極活潑的金屬或導電的非金屬作正極，負極上失電子發生氧化反應，正極上得電子發生還原反應，發生還原反應的化合物作電解質溶液中的電解質，根據鐵和轉移電子之間的關系式計算．

解答：解：根據電池反應式知，鐵易失電子發生氧化反應而作負極，發生氧化反應的硫酸銅作電解質溶液中的電解質，負極上鐵失電子發生氧化反應，電極反應式為：Fe-2e^-=Fe²⁺，正極上銅離子得電子發生還原反應，電極反應式為：Cu²⁺+2e^-=Cu，根據鐵和轉移電子之間的關系式知，轉移電子的物質的量=

11.2g

56g/mol

×2=0.4mol，
故答案為：CuSO₄溶液；Fe；Fe-2e^-=Fe²⁺；Cu²⁺+2e^-=Cu；0.4．

點評：本題考查了原電池的設計，原電池的設計關鍵是負極材料和電解質溶液的成分，一般來說，還原劑作負極，不如負極活潑的金屬或非金屬導體作正極，氧化劑的溶液作電解質溶液．