Question

Ⅰ.将反应2Fe³⁺+Cu=2Cu²⁺+2Fe²⁺设计成原电池，正极反应为               ，10min内该电池向外提供0.1mol电子，则正极材料与负极材料的质量差为         g，（假设刚开始时，两电极的质量相等）。

Ⅱ.研究人员最近发现了一种水电池，能利用淡水与海水之间的含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应式为：5MnO₂+2Ag+2NaCl=Na₂Mn₅O₁₀+2AgCl，该水电池的负极反应式               ，正极反应式         。

Answer

Ⅰ、 Fe3+ + e— ＝Fe2+；3.2 II、2Ag +2Cl——2e—＝2AgCl 5MnO2 + 2e—＝Mn5O102—

【解析】

试题分析：Ⅰ、根据方程式2Fe3++Cu=2Cu2++2Fe2+可知氧化剂是铁离子，还原剂是铜，所以如果设计成原电池，负极应该是铜，正极是石墨或金属性弱于铜的金属铁离子在正极放电，则正极反应为Fe3+ +e— ＝Fe2+；负极是铜失去电子，反应式为Cu－2e－＝Cu2＋，所以如果10min内该电池向外提供0.1mol电子，则负极消耗0.05mol铜，因此正极材料与负极材料的质量差为0.05mol×64g/mol＝3.2g；

II、根据电池总反应式5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl可知二氧化锰中的Mn元素得到电子，Ag失去电子，因此Ag是还原剂，作负极材料。二氧化锰是氧化剂，作正极材料，所以该水电池的负极反应式2Ag +2Cl——2e—＝2AgCl，正极的反应式为5MnO2 + 2e—＝Mn5O102—。

【考点定位】本题主要是考查原电池原理的应用、判断以及电极反应式的书写

【名师点晴】掌握原电池原理是解答的关键，难点是正负极判断和电极反应式的书写。原电池中负极上失电子，正极上得电子，阴离子一般向负极移动，阳离子向正极移动，电极反应式书写，先写化合价变化的物质以及得失电子数，然后根据所给条件配平其他，也可以用总电极反应式减去简单的电极反应式，但要注意还原剂不出现在正极上，氧化剂不出现在负极上，尤其要注意电解质溶液的性质以及是否是熔融态。