Question

12．運用原電池原理設計實驗，驗證Fe³⁺與Cu²⁺氧化性強弱．
（1）請畫出原電池裝置圖．
（2）寫出原電池正極的電極反應式Fe³⁺+e^-═Fe²⁺．
（3）若電路中轉移了0.1mol 電子，則該原電池負極質量減輕了3.2g．

Answer 1

分析 驗證Fe³⁺與Cu²⁺氧化性強弱，發生2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺，Cu為負極，選擇石墨作正極，正極上鐵離子得到電子，以此來解答．

解答 解：（1）Fe³⁺氧化性比Cu²⁺強，可發生2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺，Cu被氧化，為原電池的負極，負極反應為Cu-2e^-=Cu²⁺，正極Fe³⁺被還原，電極方程式為2Fe³⁺+2e^-=2Fe²⁺，正極可為碳棒，電解質溶液為氯化鐵，則原電池裝置圖可設計為，電子從銅極流向碳極，
故答案為：；
（2）正極反應式為Fe³⁺+e^-═Fe²⁺，故答案為：Fe³⁺+e^-═Fe²⁺；
（3）由Cu-2e^-=Cu²⁺可知，電路中轉移了0.1mol 電子，則該原電池負極質量減輕了0.1mol×$\frac{1}{2}$×64g/mol=3.2g，故答案為：3.2．

點評 本題考查原電池的設計，為高頻考點，把握發生的電極反應、原電池工作原理為解答的關鍵，側重分析與應用能力的考查，題目難度不大．