Question

17．請根據(jù)氧化還原反應(yīng)Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑設(shè)計成原電池：
（1）負極材料為：Fe發(fā)生的電極反應(yīng)是：Fe-2e^-═Fe²⁺，電流流出（填“流出”或“流入”）
（2）正極發(fā)生的電極反應(yīng)是：2H⁺+2e^-═H₂↑該反應(yīng)為還原反應(yīng)（填“氧化反應(yīng)”或“還原反應(yīng)”）
（3）若電路中轉(zhuǎn)移6.02×10²²個e^-，則產(chǎn)生標況下H₂的體積為1.12L．

Answer 1

分析 （1）（2）由方程式可知，F(xiàn)e元素化合價由0價變?yōu)?2價，則負極應(yīng)為Fe，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，發(fā)生還原反應(yīng)，H⁺被還原生成H₂，則電解質(zhì)溶液為稀鹽酸或稀硫酸；
（3）根據(jù)氫氣和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式計算氫氣體積．

解答 解：（1）由方程式可知，F(xiàn)e元素化合價由0價變?yōu)?2價，則負極應(yīng)為Fe，發(fā)生氧化反應(yīng)生成Fe²⁺，電極反應(yīng)式為Fe-2e^-═Fe²⁺，電子從負極沿導(dǎo)線流向正極，所以負極上電子流出，
故答案為：Fe；Fe-2e^-═Fe²⁺；流出；
（2）正極上氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2H⁺+2e^-═H₂↑，故答案為：2H⁺+2e^-═H₂↑；還原反應(yīng)；
（3）根據(jù)2H⁺+2e^-═H₂↑知，生成22.4L氫氣需要轉(zhuǎn)移2×6.02×10²³個e^-，電子，則轉(zhuǎn)移6.02×10²²個e^-生成氫氣體積=$\frac{6.02×1{0}^{22}}{2×6.02×1{0}^{23}}×22.4L$=1.12L，
故答案為：1.12L．

點評 本題考查原電池設(shè)計，明確原電池原理是解本題關(guān)鍵，知道從化合價變化確定正負極、電解質(zhì)溶液，題目難度不大．