Question

铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl₃可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等．
（1）写出FeCl₃溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式

 

．
（2）若将（1）中的反应设计成原电池，请画出原电池的装置图，标出正、负极，并写出电极反应式．指出电解质溶液是

 

，正极电极反应式为

 

．
（3）写出甲醇（CH₃OH）-空气碱性燃料电池（KOH作为电解质溶液）的负极反应式：

 

．

Answer 1

考点：原电池和电解池的工作原理,铁盐和亚铁盐的相互转变

专题：电化学专题

分析：（1）Fe³⁺有强氧化性，能把金属铜氧化成铜离子；
（2）根据电池反应式设计原电池，由发生反应的反应类型设计正负极，将发生氧化反应的金属单质设计成负极，比负极不活泼的金属或导电的非金属设计成正极，反应物中的电解质设计为电解质溶液；
（3）在燃料电池的负极上是燃料发生失电子发生氧化反应，据此来书写．

解答： 解：（1）Fe³⁺有强氧化性，能把金属铜氧化成铜离子，自身被还原成 Fe²⁺，反应方程式为2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺，故答案为：2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺；
（2）设计成原电池时，负极上发生氧化反应，正极上发生还原反应，该电池反应中三价铁离子得电子发生还原反应，所以正极上的电极反应式为Fe³⁺+e^-=Fe²⁺（或2Fe³⁺+2e^-=2Fe²⁺），铜失电子发生氧化反应，所以负极上的电极反应式为Cu=2Cu²⁺+2e^-（或Cu-2e^-=Cu²⁺）；电池反应中发生氧化反应的金属作负极，所以铜作负极，不如负极活泼的金属或导电的非金属作正极，可选石墨作正极，发生还原反应的电解质溶液作原电池的电解质溶液，所以该原电池图为，
故答案为：；FeCl₃； Fe³⁺+e^-=Fe²⁺；
（3）燃料电池中，负极上甲醇失电子发生氧化反应，电极反应式为：CH₃OH-6e^-+8OH^-=CO₃^2-+6H₂O，
故答案为：CH₃OH-6e^-+8OH^-=CO₃^2-+6H₂O．

点评：本题考查学生原电池的构成条件、工作原理以及燃料电池的工作原理知识，注重基础知识的考查，难度不大．