Question

10．由銅、鐵片和200mL硫酸銅溶液組成的原電池中，當銅片質量增加了12.8g，硫酸銅恰好全部作用完，回答下列問題：
（1）銅片做正（填“正”或“負”）極，該電池反應式為Cu²⁺+2e^-=Cu．
（2）反應過程溶液中的硫酸根離子移向鐵（填“銅”或“鐵”）片，反應前后溶液的質量差為1.6克．
（3）假設反應前后溶液的體積不變，則反應后溶液的物質的量濃度是1mol/L．

Answer 1

分析 （1）原電池反應中負極是鐵，電極反應為Fe-2e^-=Fe²⁺；銅做正極，溶液中銅離子得到電子生成銅發生還原反應，電極反應Cu²⁺+2e^-=Cu；
（2）銅片質量增加了12.8g，轉移電子物質的量為$\frac{12.8g}{64g/mol}$×2=0.4mol，有0.2molFe反應，據此計算溶液質量變化；
（3）反應后生成0.2mol硫酸亞鐵，據c=$\frac{n}{V}$計算溶液濃度．

解答 解：（1）銅做正極，溶液中銅離子得到電子生成銅發生還原反應，電極反應Cu²⁺+2e^-=Cu，故答案為：正；Cu²⁺+2e^-=Cu；
（2）原電池中陰離子移向負極，所以硫酸根離子移向負極Fe，生成0.2molCu，有0.2molFe溶解，溶液質量減少0.2mol×64g/mol-0.2mol×56g/mol=1.6g，故答案為：鐵；1.6；
（3）反應后硫酸亞鐵的物質的量濃度為$\frac{0.2mol}{0.2L}$=1mol/L，故答案為：1mol/L．

點評 本題考查了原電池原理分析、電極反應書寫計算的應用，掌握基礎是關鍵，題目難度中等．