Question

18．欲將反應2Fe³⁺+Cu═Cu²⁺+2Fe²⁺設計成原電池，該電池負極材料為Cu，電解質溶液為氯化鐵溶液，正極反應為Fe³⁺+e^-═Fe²⁺，10min內該電池向外提供0.1mol電子，則正極材料與負極材料的質量差為3.2g（假設剛開始時，兩電極的質量相等）．

Answer 1

分析 根據電池反應式知，Cu失電子發(fā)生氧化反應，則作負極，不如Cu活潑的金屬或導電的非金屬作正極，含有鐵離子的可溶性鐵鹽溶液為電解質溶液，根據轉移電子與Cu的關系式計算消耗Cu的質量，由此分析解答．

解答 解：根據電池反應式知，Cu失電子發(fā)生氧化反應，則作負極，不如Cu活潑的金屬或導電的非金屬作正極，正極電極反應式為：Fe³⁺+e^-═Fe²⁺，含有鐵離子的可溶性鐵鹽溶液為電解質溶液，如FeCl₃溶液；負極反應式為Cu-2e^-=Cu²⁺，負極上銅失電子生成銅離子進入溶液，所以銅質量在不斷減少，根據轉移電子與Cu的關系式得消耗Cu的質量=$\frac{0.1mol}{2}$×64g/mol=3.2g；故答案為：Cu；氯化鐵溶液；Fe³⁺+e^-═Fe²⁺；3.2．

點評 本題考查原電池設計，側重考查學生設計及計算能力，會根據得失電子確定原電池正負極、電解質溶液，失電子的金屬作負極、得電子的可溶性電解質溶液為該原電池電解質溶液，題目難度不大．