Question

18．（1）為了驗證Fe³⁺與Cu²⁺氧化性強弱，下列裝置能達到實驗目的是②（填序號）．該裝置中發生反應的離子方程式為：Cu+2Fe³⁺=Cu²⁺+2Fe²⁺．

（2）“阿波羅號飛船”用的是氫氧燃料電池（電解質溶液為KOH溶液）該電池工作時，通氫氣的一極發生氧化反應（填氧化、還原）．其電極反應式為H₂+2OH^--2e^-═2H₂O．

Answer 1

分析 （1）驗證Fe³⁺與Cu²⁺氧化性強弱，在原電池中，銅作負極、其它導電的金屬或非金屬作正極，電解質溶液為可溶性的鐵鹽；
（2）在燃料電池中，負極上是燃料發生失電子的氧化反應，正極上發生得電子的還原反應，結合電解質環境來書寫電極反應式．

解答 解：（1）驗證Fe³⁺與Cu²⁺氧化性強弱，在原電池中，銅作負極、其它導電的金屬或非金屬作正極，電解質溶液為可溶性的鐵鹽，
①中鐵作負極、Cu作正極，電池反應式為Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，不能驗證Fe³⁺與Cu²⁺氧化性強弱，故錯誤；
②中銅作負極、銀作正極，電池反應式為Cu+2Fe³⁺=Cu²⁺+2Fe²⁺，能驗證Fe³⁺與Cu²⁺氧化性強弱，故正確；
③中鐵發生鈍化現象，Cu作負極、鐵作正極，電池反應式為：Cu+2NO₃^-+4H⁺=Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O，不能驗證Fe³⁺與Cu²⁺氧化性強弱，故錯誤；
④中鐵作負極、銅作正極，電池反應式為：Fe+Cu²⁺=Cu+Fe²⁺，不能驗證Fe³⁺與Cu²⁺氧化性強弱，故錯誤；
故答案為：②；Cu+2Fe³⁺=Cu²⁺+2Fe²⁺；
（2）正極上氧氣得電子發生還原反應，電極反應式為2H₂O+O₂+4e^-═4OH^-；負極上是氫氣失電子的氧化反應，電極反應式為H₂+2OH^--2e^-═2H₂O，
故答案為：氧化；H₂+2OH^--2e^-═2H₂O．

點評 本題考查了原電池和電解池原理以及電極反應式的書寫知識，注意學會根據元素化合價變化確定氧化性強弱，題目難度不大．