Question

2．理論上任何一個自發(fā)的氧化還原反應(yīng)均可以設(shè)計成原電池．根據(jù)氧化還原反應(yīng)：Fe+2Fe³⁺═3Fe²⁺，請畫出原電池的裝置圖，標(biāo)出正、負(fù)極，并寫出電極反應(yīng)式．
（1）畫出原電池裝置圖：
（2）寫出兩電極的電極反應(yīng)式．
負(fù)極電極反應(yīng)：Fe-2e^-=Fe²⁺
正極電極反應(yīng)：2Fe³⁺+2e^-=2Fe²⁺
（3）外電路中的電子流向是從負(fù)極流向正極
（4）當(dāng)溶液中減少了0.3mol Fe³⁺時，外電路轉(zhuǎn)移了0.3mol電子．

Answer 1

分析 根據(jù)總反應(yīng)Fe+2Fe³⁺═3Fe²⁺可知單質(zhì)Fe失電子化合價升高，三價鐵離子得電子化合價降低，則Fe作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)生成Fe²⁺，正極為活潑性比鐵弱的金屬或非金屬，F(xiàn)e³⁺在正極發(fā)生還原反應(yīng)生成Fe²⁺，電解質(zhì)溶液為含三價鐵離子的鹽溶液，以此解答該題．

解答 解：（1）根據(jù)總反應(yīng)Fe+2Fe³⁺═3Fe²⁺可知單質(zhì)Fe失電子化合價升高，三價鐵離子得電子化合價降低，則Fe作負(fù)極，正極為活潑性比鐵弱的金屬或非金屬，可以是C或Cu，電解質(zhì)溶液為硫酸鐵溶液或氯化鐵溶液，裝置圖為：，
故答案為：；
（2）負(fù)極Fe失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成Fe²⁺，電極反應(yīng)式為Fe-2e^-=Fe²⁺，F(xiàn)e³⁺在正極得電子被還原生成Fe²⁺，電極方程式為2Fe³⁺+2e^-=2Fe²⁺，
故答案為：Fe-2e^-=Fe²⁺；2Fe³⁺+2e^-=2Fe²⁺；
（3）原電池工作時，外電路中電子從負(fù)極流出經(jīng)導(dǎo)線流向正極，
故答案為：從負(fù)極流向正極；
（4）根據(jù)電極反應(yīng)2Fe³⁺+2e^-=2Fe²⁺可知消耗2mol Fe³⁺時，轉(zhuǎn)移電子2mol，則當(dāng)溶液中減少了0.3mol Fe³⁺時，外電路轉(zhuǎn)移了0.3mol 電子，
故答案為：0.3．

點評 本題考查原電池的設(shè)計，為高頻考點，把握發(fā)生的電極反應(yīng)、原電池工作原理為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查，題目難度不大．