Question

【题目】完成下列填空：

（1）在Fe(NO3)3溶液中加入Na2SO3溶液,溶液先由棕黄色变为浅绿色，过一会又变为棕黄色，溶液先变为浅绿色的原因是_________________（用文字表达），又变为棕黄色的离子方程式是_____________________。

（2）近几年开发的甲醇燃料电池采用铂作电极催化剂，电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过。其工作原理的示意图如下：

Pt(a)电极是电池的________极，电极反应式为________________________；Pt(b)电极发生________反应(填“氧化”或“还原”)，电极反应式为_________________________

（3）已知铅蓄电池的工作原理为Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O，现用如图装置进行电解(电解液足量)，测得当铅蓄电池中转移0.4 mol电子时铁电极的质量减少11.2 g。请回答下列问题。

①A是铅蓄电池的________极，铅蓄电池正极反应式为_____________________，

②Ag电极的电极反应式是__________________________，

③Cu电极的电极反应式是________________________________，

CuSO4溶液的浓度________(填“减小”“增大”或“不变”)。

Answer 1

【答案】Fe3+被还原为Fe2+ 3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O负2CH3OH+2H2O-12e-=2CO2↑+12H+还原3O2＋12H＋＋12e－=6H2O负PbO2+4H++SO42-+2e-═PbSO4+2H2O2H＋＋2e－=H2↑Cu－2e－=Cu2＋不变

【解析】

(1)在Fe(NO3)3溶液中加入Na2SO3溶液，溶液先由棕黄色变为浅绿色，原因是Fe3+与SO32-发生氧化还原反应生成Fe2+和SO42-，反应的离子方程式为2Fe3++SO32-+H2O=2Fe2++SO42-+2H+，反应后溶液呈酸性，则在酸性条件下NO3-与Fe2+反应生成Fe3+，过一会又变为棕黄色，反应的离子方程式为：3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O，故答案为：Fe3+被还原为Fe2+；3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O；

(2)甲醇燃料电池的负极上是燃料失电子的氧化反应：2CH3OH+2H2O-12e-=2CO2↑+12H+，Pt(b)电极为正极，发生还原反应，电极反应式为：3O2+12H++12e-═6H2O，故答案为：负；2CH3OH+2H2O-12e-=2CO2↑+12H+；还原；3O2+12H++12e-═6H2O；

(3)①当铅蓄电池中转移0.4mol电子时铁电极的质量减小11.2g，说明铁作阳极，银作阴极，阴极连接原电池负极，所以A是负极，B是正极，正极上二氧化铅得电子发生还原反应，电极反应式为PbO2+4H++SO42-+2e-═PbSO4+2H2O，故答案为：负；PbO2+4H++SO42-+2e-═PbSO4+2H2O；

②银作阴极，发生还原反应，溶液中的氢离子在银上得到电子生成氢气，电极反应式为2H＋＋2e－=H2↑，故答案为：2H＋＋2e－=H2↑；

③Cu为阳极，发生氧化反应，铜为活性电极，电极反应式为Cu－2e－=Cu2＋，该装置是电镀池，电解质溶液中铜离子浓度不变，故答案为：Cu－2e－=Cu2＋；不变。