Question

18．（1）為了驗(yàn)證Fe³⁺與Cu²⁺氧化性強(qiáng)弱，下列裝置能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖洽冢ㄌ钚蛱枺�．該裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：Cu+2Fe³⁺=Cu²⁺+2Fe²⁺．

（2）“阿波羅號飛船”用的是氫氧燃料電池（電解質(zhì)溶液為KOH溶液）該電池工作時，通氫氣的一極發(fā)生氧化反應(yīng)（填氧化、還原）．其電極反應(yīng)式為H₂+2OH^--2e^-═2H₂O．

Answer 1

分析 （1）驗(yàn)證Fe³⁺與Cu²⁺氧化性強(qiáng)弱，在原電池中，銅作負(fù)極、其它導(dǎo)電的金屬或非金屬作正極，電解質(zhì)溶液為可溶性的鐵鹽；
（2）在燃料電池中，負(fù)極上是燃料發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，正極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，結(jié)合電解質(zhì)環(huán)境來書寫電極反應(yīng)式．

解答 解：（1）驗(yàn)證Fe³⁺與Cu²⁺氧化性強(qiáng)弱，在原電池中，銅作負(fù)極、其它導(dǎo)電的金屬或非金屬作正極，電解質(zhì)溶液為可溶性的鐵鹽，
①中鐵作負(fù)極、Cu作正極，電池反應(yīng)式為Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，不能驗(yàn)證Fe³⁺與Cu²⁺氧化性強(qiáng)弱，故錯誤；
②中銅作負(fù)極、銀作正極，電池反應(yīng)式為Cu+2Fe³⁺=Cu²⁺+2Fe²⁺，能驗(yàn)證Fe³⁺與Cu²⁺氧化性強(qiáng)弱，故正確；
③中鐵發(fā)生鈍化現(xiàn)象，Cu作負(fù)極、鐵作正極，電池反應(yīng)式為：Cu+2NO₃^-+4H⁺=Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O，不能驗(yàn)證Fe³⁺與Cu²⁺氧化性強(qiáng)弱，故錯誤；
④中鐵作負(fù)極、銅作正極，電池反應(yīng)式為：Fe+Cu²⁺=Cu+Fe²⁺，不能驗(yàn)證Fe³⁺與Cu²⁺氧化性強(qiáng)弱，故錯誤；
故答案為：②；Cu+2Fe³⁺=Cu²⁺+2Fe²⁺；
（2）正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2H₂O+O₂+4e^-═4OH^-；負(fù)極上是氫氣失電子的氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為H₂+2OH^--2e^-═2H₂O，
故答案為：氧化；H₂+2OH^--2e^-═2H₂O．

點(diǎn)評 本題考查了原電池和電解池原理以及電極反應(yīng)式的書寫知識，注意學(xué)會根據(jù)元素化合價變化確定氧化性強(qiáng)弱，題目難度不大．