Question

（6分）(1) 将铁片和铜片用导线连接并插入足量的CuSO₄溶液中，当导线上有0.2mol电子通过时,从理论上分析铁片和铜片的质量变化（写出计算过程）；
(2) 将(1)的反应中的铜片和导线去掉，也能发生反应，同样发生0.2mol电子转移时，铁片上的质量又如何变化？（简要地写出计算过程）

Answer 1

（1）铁片质量减少5.6g，铜片质量增加6.4g
（2）铁片增重0.8g

考查原电池的有关计算。在原电池中较活泼的金属作负极，失去电子，发生氧化反应。电子经导线传递到正极上，所以溶液中的阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。正极得到电子，发生还原反应。所以铁是负极，铜是正极，溶液中的铜离子得到电子而形成铜。如果不用导线相连，则铁直接和硫酸铜发生置换反应。
（1）铁比铜活泼，铁是负极，铜是正极，电极反应式分别是
Fe  －   2e^－  ＝   Fe^2＋  、  Cu^2＋    ＋    2e^－  ＝   Cu
56g       2mol                           2mol       64g
5.6g      0.2mol                         0.2mol      6.4g
即铁片质量减少5.6g，铜片质量增加6.4g
（2）去掉导线，则发生反应
Fe＋CuSO₄=FeSO₄＋Cu   ～e^－               ～△m↑
56g             64      2mol             8g
0.2mol           0.8g
即铁片增重0.8g。