Question

【题目】任何一个化学反应中都会伴随能量变化和物质变化。

（1）请根据离子反应：Fe +Cu2+==Fe2++ Cu，设计一个原电池。电解质溶液为______；写出负极电极反应式：______；

（2）为了验证 Fe3+与 Cu2+氧化性强弱，下列装置能达到实验目的的是______；

（3）将 H2设计成燃料电池，其总利用率比直接燃烧更高，装置如下图所示（A、 B 为多孔碳棒）。______处电极入口通 H2（填 A 或 B），其电极反应式为______。

Answer 1

【答案】 CuSO4溶液或Cu(NO3)2溶液或CuCl2溶液（写名称也可以） Fe-2e-=Fe2+ ② A H2-2e-+2OH-==2H2O

【解析】（1）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，所以正极得到电子，发生还原反应；

（2）根据2Fe3++Cu＝Cu2++2Fe2+判断铁离子与铜离子氧化性强弱；

（3）原电池中电子从负极通过导线传递到正极。

（1）反应Fe+Cu2+==Fe2++Cu中铁失去电子，铜离子得到电子，所以该原电池中电解质溶液为CuSO4溶液或Cu(NO3)2溶液或CuCl2溶液；负极是铁，电极反应式为Fe-2e-=Fe2+；

（2）氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，则根据2Fe3++Cu＝Cu2++2Fe2+可判断氧化性Fe3+＞Cu2+，如果要将该反应设计为原电池，则负极是铜，正极是比铜不活泼的金属或者是石墨，电解质溶液是可溶性铁盐，例如氯化铁等。答案选②；

（3）根据装置图可知电子从A电极通过导线传递到正极，所以A电极是负极，B电极是正极，因此A电极通入氢气，B电极通入氧气。又因为电解质溶液显碱性，则负极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O。