利用反應(yīng)Zn+2FeCl3====ZnCl2+2FeCl2組成一個化學(xué)電池。

    （1）畫出裝置圖，并指出正極為__________，電極反應(yīng)式為_______；負(fù)極為_______，電極反應(yīng)式為________。

    （2）若電池內(nèi)溶液為100 mL 0.5 mol·L－1的FeCl3溶液；當(dāng)溶液中FeCl3全部被還原成FeCl2時，溶液中ZnCl2的物質(zhì)的量濃度是__________，導(dǎo)線上通過的電子是__________mol。

   

解析：自發(fā)發(fā)生的氧化反應(yīng)的是Zn+2FeCl3====2FeCl2+ZnCl2，發(fā)生氧化反應(yīng)的是Zn―2e-====Zn2+，發(fā)生還原反應(yīng)的是2Fe3++2e-====2Fe2+，所以負(fù)極材料應(yīng)為鋅電極，正極材料應(yīng)采用金屬性比Zn弱的金屬材料或非金屬導(dǎo)電材料如石墨棒等，電解質(zhì)溶液用FeCl3溶液。其裝置圖如圖4-19所示。

圖4-19

    負(fù)極為Zn，電極反應(yīng)式：Zn―2e-====Zn2+；正極為Cu(或Ag、Pt、C等)，電極反應(yīng)式：2Fe3++2e-====2Fe2+。

    （2）設(shè)n(Zn2+)=x,n(e-)=y，根據(jù)電池總反應(yīng)可知

       2Fe3++Zn====Zn2++2Fe2+轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量

    2 mol    1 mol    1 mol    2 mol

  0.05 mol                 x          y

    得x=0.025 mol,y=0.05 mol

    c(ZnCl2)=0.025 mol/0.1 L=0.25 mol·L－1

    導(dǎo)線上通過的電子的物質(zhì)的量為0.05 mol。

    答案：（1）Cu(或Ag、Pt、C等)  2Fe3++2e-====2Fe2+  Zn  Zn－2e-====Zn2+

    （2）0.25 mol·L－1  0.05


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

鋼鐵工業(yè)是國家工業(yè)的基礎(chǔ)，請回答鋼鐵腐蝕、防護過程中的有關(guān)問題．

（1）若把鋅片和鐵片放在盛有食鹽水和酚酞的表面皿中，如圖1所示，能觀察到酚酞變紅的現(xiàn)象的區(qū)域是
Ⅰ、Ⅳ
Ⅰ、Ⅳ
（填I(lǐng)、II、III、IV），寫出II處電極的電極反應(yīng)式：
Zn-2e-=Zn2+
Zn-2e-=Zn2+
；寫出IV處電極的電極反應(yīng)式：
2H++2e-=H2↑
2H++2e-=H2↑
；寫出該兩種情況下發(fā)生的總反應(yīng)的離子方程式：
2Fe+O2+H2O=2Fe（OH）2
2Fe+O2+H2O=2Fe（OH）2
；
Fe+2H2O
 通電 
.
 
Fe（OH）2+H2↑
Fe+2H2O
 通電 
.
 
Fe（OH）2+H2↑
．若把III的鐵片改為碳棒，寫出該處發(fā)生的電極反應(yīng)式：
2Cl--2e-=Cl2↑
2Cl--2e-=Cl2↑

（2）如圖2所示各個裝置中鐵棒被腐蝕由易到難的順序是
ACBD
ACBD
（填字母）

（3）利用如圖3裝置，可模擬鐵的電化學(xué)防護，下列有關(guān)說法正確的是
AB
AB
（填字母）
A．若X為碳棒，為減緩鐵的腐蝕，開關(guān)K應(yīng)置于M處
B．若X為鋅板，K置于M或N處，均能減緩鐵的腐蝕
C．若X為碳棒，K置于M或N處，一段時間后溶液pH均不變
D．若X為碳棒，K置于M或N處，Cl-均向X電極移動
（4）在實際生產(chǎn)中，可在鐵件的表面鍍銅防止鐵被腐蝕．裝置如圖4，請回答：
①B電極對應(yīng)的金屬是
鐵
鐵
（寫元素名稱），A電極的電極反應(yīng)式是
Cu-2e-=Cu2+
Cu-2e-=Cu2+

②若電鍍前鐵、銅兩電極的質(zhì)量相同，電鍍完成后，若電鍍時電路中通過的電子為0.2mol，將它們?nèi)〕鱿磧簟⒑娓�、稱量，則A、B兩極質(zhì)量相差
12.8
12.8
 g．

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科目：高中化學(xué) 來源：2013屆山東省青島二中高三上學(xué)期9月階段性檢測化學(xué)試卷（帶解析） 題型：填空題

（7分）二氧化錳是制造鋅錳干電池的基本材料．工業(yè)上以軟錳礦為原料，利用硫酸亞鐵制備高純二氧化錳的流程如下：

某軟錳礦的主要成分為MnO2，還含Si（16．27%）、Fe（5．86%）、Al（3．42%）、Zn（2．68%）和Cu（0．86%）等元素的化合物．部分陽離子以氫氧化物或硫化物的形式完全沉淀時溶液的pH見下表，回答下列問題：

沉淀物
pH
Al（OH）3
5．2
Fe（OH）3
3．2
Fe（OH）2
9．7
Mn（OH）2
10．4
Cu（OH）2
6．7
Zn（OH）2
8．0
CuS
≥－0．42
ZnS
≥2．5
MnS
≥7
FeS
≥7
（1）硫酸亞鐵在酸性條件下將MnO2還原為MnSO4，酸浸時發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________．
（2）濾渣A的主要成分為________．
（3）加入MnS的目的是除去________雜質(zhì)．
（4）堿性鋅錳干電池中，MnO2參與的電極反應(yīng)方程式為__________________________．
（5）從廢舊堿性鋅錳干電池中可以回收利用的物質(zhì)有________（寫出兩種）．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

科研人員將軟錳礦（MnO2含量≥65%，SiO2含量約20%，A12O3含量約4%，其余為水分）和閃鋅礦（ZnS含量≥80%，F(xiàn)eS、CuS、SiO2含量約7%，其余為水分）同槽酸浸開發(fā)出綜合利用這兩種資源的新工藝，如圖所示為工藝流程的一部分．
已知：ZnCO3不溶于水，但溶于酸．部分陽離子以氫氧化物形式深沉?xí)r溶液的pH見下表：
物質(zhì)Fe（OH）3A1（OH）3Zn（OH）2Fe（OH）2Mn（OH）2
開始沉淀pH2.73.35.47.68.3
完全沉淀pH4.45.28.09.69.8
請回答：
（1）反應(yīng)器I過濾所得濾液中含有MnSO4、ZnSO4、CuSO4、Fe2（SO4）3、A12（CO4）3等．試完成反應(yīng)器I中生成CuSO4的化學(xué)方程式（不須配平）：CuS+______+H2SO4→______+______+CuSO4+H2O
（2）反應(yīng)器II中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______．
（3）從沉淀溶解平衡的角度分析反應(yīng)器III中生成A1（OH）3沉淀的原因______．檢驗ZnCO3是否過量的操作方法是______．
（4）反應(yīng)器中IV中，試劑A可以是下列物質(zhì)中______（填代號）．a(chǎn)．氨水 b．氫氧化鈉 c．MnO2 d．稀硫酸
（5）欲從反應(yīng)器IV的濾液中完全沉淀出Zn（OH）2，而不析出Mn（OH）2，則濾液的pH范圍為______，要將分離出沉淀后的濾液進行濃縮，需將溫度控制在90℃～100℃，可采用的加熱方法是______．

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科目：高中化學(xué) 來源：2012-2013學(xué)年山東省煙臺市高三（上）期末化學(xué)試卷（解析版） 題型：解答題

科研人員將軟錳礦（MnO2含量≥65%，SiO2含量約20%，A12O3含量約4%，其余為水分）和閃鋅礦（ZnS含量≥80%，F(xiàn)eS、CuS、SiO2含量約7%，其余為水分）同槽酸浸開發(fā)出綜合利用這兩種資源的新工藝，如圖所示為工藝流程的一部分．
已知：ZnCO3不溶于水，但溶于酸．部分陽離子以氫氧化物形式深沉?xí)r溶液的pH見下表：
物質(zhì)Fe（OH）3A1（OH）3Zn（OH）2Fe（OH）2Mn（OH）2
開始沉淀pH2.73.35.47.68.3
完全沉淀pH4.45.28.09.69.8
請回答：
（1）反應(yīng)器I過濾所得濾液中含有MnSO4、ZnSO4、CuSO4、Fe2（SO4）3、A12（CO4）3等．試完成反應(yīng)器I中生成CuSO4的化學(xué)方程式（不須配平）：CuS+______+H2SO4→______+______+CuSO4+H2O
（2）反應(yīng)器II中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______．
（3）從沉淀溶解平衡的角度分析反應(yīng)器III中生成A1（OH）3沉淀的原因______．檢驗ZnCO3是否過量的操作方法是______．
（4）反應(yīng)器中IV中，試劑A可以是下列物質(zhì)中______（填代號）．a(chǎn)．氨水  b．氫氧化鈉  c．MnO2 d．稀硫酸
（5）欲從反應(yīng)器IV的濾液中完全沉淀出Zn（OH）2，而不析出Mn（OH）2，則濾液的pH范圍為______，要將分離出沉淀后的濾液進行濃縮，需將溫度控制在90℃～100℃，可采用的加熱方法是______．

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