Question

(1)利用反应Cu＋2FeCl₃=CuCl₂＋2FeCl₂设计成如图所示原电池，回答下列问题：

①写出电极反应式：正极___________________；负极_________________。

②图中X溶液是________，Y溶液是________。

③原电池工作时，盐桥中的________(填“阳”或“阴”)离子向X溶液方向移动。

(2)控制适合的条件，将反应2Fe^3＋＋2I^－2Fe^2＋＋I₂，设计成如图所示的原电池。

请回答下列问题：

反应开始时，乙中石墨电极上发生____________(填“氧化”或“还原”)反应，电极反应式为________________。甲中石墨电极上发生______________反应，电极反应式为___________。

②电流计读数为0时，反应达到平衡状态，此时在甲中加入FeCl₂固体，则乙中的石墨作___________(填“正”或“负”)极，该电极的电极反应式为____________________。

(3)利用反应2Cu＋O₂＋2H₂SO₄=2CuSO₄＋2H₂O可制备CuSO₄，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应式为_____________________________。

Answer

(1)①2Fe3＋＋2e－=2Fe2＋、Cu－2e－=Cu2＋②FeCl3、CuCl2③阳

(2)①氧化、2I－－2e－=I2、还原、2Fe3＋＋2e－=2Fe2＋

②正、I2＋2e－=2I－(3)O2＋4e－＋4H＋=2H2O

【解析】

试题分析：(1)①原电池中正极得到电子，则根据方程式可知正极是铁离子得到电子，正极电极反应式为2Fe3＋＋2e－=2Fe2＋；负极是铜失去电子，电极反应式为Cu－2e－=Cu2＋。

②图中碳棒是正极，铜棒是负极，因此X溶液是FeCl3，Y溶液是CuCl2。

③原电池工作时溶液中的阳离子向正极移动，因此盐桥中的阳离子向X溶液方向移动。

(2)①碘离子失去电子，则乙中石墨是负极，所以反应开始时，乙中石墨电极上发氧化反应，电极反应式为2I－－2e－=I2。甲中石墨电极上发生还原反应，电极反应式为2Fe3＋＋2e－=2Fe2＋。

②电流计读数为0时，反应达到平衡状态，此时在甲中加入FeCl2固体，平衡向逆反应方向进行，则乙中的石墨正极，该电极的电极反应式为I2＋2e－=2I－。

(3)根据方程式可知氧气得到电子，所以氧气在正极放电，溶液显酸性，则电极反应式为O2＋4e－＋4H＋=2H2O。

【考点定位】考查原电池原理的应用

【名师点晴】明确原电池的工作原理是解答的关键，原电池中较活泼的金属是负极，失去电子，发生氧化反应。电子经导线传递到正极，所以溶液中的阳离子向正极移动，正极得到电子，发生还原反应，注意电极名称判断和电极反应式的书写，注意电解质溶液的溶解性以及是否存在交换膜等。