Question

某實驗小組同學對電化學原理進行了一系列探究活動．
（1）如圖為某實驗小組依據氧化還原反應：（用離子方程式表示）

 

，設計的原電池裝置，反應前，電極質量相等，一段時間后，兩電極質量相差12g，導線中通過

 

mol電子．
（2）上述電池工作時，鹽橋中的K⁺移向

 

（填“甲”或“乙”）燒杯．
（3）其他條件不變，若將CuCl₂溶液換為NH₄Cl溶液，石墨電極反應式為

 

，用吸管吸出鐵片附近溶液少許置于試管中，向其中滴加少量新制飽和氯水，然后滴加幾滴KSCN溶液，溶液變紅，繼續(xù)滴加過量新制飽和氯水，顏色褪去，同學們對此做了多種假設，某同學的假設是：“溶液中的+3價鐵被氧化為更高的價態(tài)．”如果+3價鐵被氧化為FeO₄^2-，試寫出該反應的離子方程式

 

．

Answer 1

考點：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學專題

分析：（1）圖1為原電池反應，Fe為負極，發(fā)生：Fe-2e^-=Fe^2-，石墨為正極，發(fā)生Cu²⁺+2e^-=Cu；
（2）原電池中陽離子向正極移動；
（3）若將CuCl₂溶液換為NH₄Cl溶液，溶液呈酸性，正極發(fā)生2H⁺+2e^-═H₂↑，負極發(fā)生Fe-2e^-=Fe^2-，加入氯水發(fā)生2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-．

解答： 解：（1）圖中為原電池反應，Fe為負極，發(fā)生：Fe-2e^-=Fe^2-，石墨為正極，發(fā)生Cu²⁺+2e^-=Cu，總反應式為Fe+Cu²⁺═Fe²⁺+Cu，一段時間后，兩電極質量相差12g，
則  Fe+Cu²⁺═Fe²⁺+Cu      兩極質量差△m   轉移電子
   56g          64g      56g+64g=120g   2mol
                            12g          n
 解得：n=0.2mol，
故答案為：Fe+Cu²⁺═Fe²⁺+Cu；0.2；
（2）原電池中陽離子向正極移動，所以電池工作時，鹽橋中的K⁺移向乙燒杯中移動；
故答案為：乙；
（3）若將CuCl₂溶液換為NH₄Cl溶液，溶液呈酸性，正極發(fā)生2H⁺+2e^-═H₂↑，負極發(fā)生Fe-2e^-=Fe^2-，加入氯水發(fā)生2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-，如果+3價鐵被氧化為FeO₄^2-，發(fā)生2Fe³⁺+3Cl₂+8H₂O═2FeO₄^2-+6Cl^-，
故答案為：2H⁺+2e^-═H₂↑；2Fe³⁺+3Cl₂+8H₂O═2FeO₄^2-+6Cl^-．

點評：本題綜合考查原電池知識，側重于電化學知識的綜合運用的考查，題目難度中等，注意電極反應方程式的書寫，為解答該題的關鍵．