Question

(7分)實驗發(fā)現(xiàn)，298K時，在FeCl₃的酸性溶液中通入氫氣，F(xiàn)e³⁺被還原成Fe²⁺離子的反應(yīng)并不能發(fā)生，但在FeCl₃酸性溶液中加少量鋅粒后反應(yīng)該立即進(jìn)行。有人用“新生態(tài)”概念解釋此實驗現(xiàn)象，認(rèn)為鋅與酸作用時產(chǎn)生的“新生態(tài)”氫原子H^*來不及結(jié)合成H₂即與FeCl₃作用，反應(yīng)式為：Zn+2H⁺2H^*+Zn²⁺，H^*+FeCl₃FeCl₂+HCl。但這種解釋爭議頗多。有化學(xué)工作者指出，根據(jù)298K時兩電對的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢E^$(Zn²⁺/Zn)＝－0.763V，

E^$ (Fe³⁺/Fe²⁺)=0.771V和設(shè)計下述原電池實驗即可判斷上述解釋正確與否：

在兩只燒杯中分別裝入ZnSO₄和FeCl₃溶液，再在ZnSO₄中插入鋅片，在FeCl₃中插入鉑片，并加數(shù)滴KSCN使溶液呈紅色，將兩極用鹽橋連接后，裝有FeCl₃溶液的燒杯中的紅色逐漸褪去。如果在FeCl₃溶液內(nèi)加少量酸，褪色更快。請回答下列問題：

(1) 所設(shè)計的原電池符號是                                            ；

    (2) 該原電池的正極反應(yīng)是                          ；

                負(fù)極反應(yīng)是                          ；

    原電池的總反應(yīng)是                                               。

(3) 上述關(guān)于“新生態(tài)”H^*的解釋是否正確        (填“是”或“否”)，理由是：

                                                                         。

(4) 說明加酸后褪色更快的原因：                                            。

Answer 1

(1)  ZnZn²⁺Fe³⁺，F(xiàn)e²⁺Pt   (1分)

    (2)  Zn→Zn²⁺+2e   (1分)

        2Fe³⁺+2e→2Fe²⁺   (1分)

       Zn+2Fe³⁺2Fe²⁺+Zn²⁺  (1分)

    (3) 否(1分)。顯然在此實驗中沒有氫產(chǎn)生，F(xiàn)e³⁺被還原是因為Zn生成Zn²⁺時放出的電子流入鉑電極，F(xiàn)e³⁺在鉑電極上獲得電子被還原成Fe²⁺，這充分說明還原FeCl₃的是Zn，而不是“新生態(tài)”氫。(1分)

   (4) 因為Fe³⁺發(fā)生水解，形成還原速度較慢的Fe(OH)²⁺離子，加入酸則可抑制水解從而加快Fe³⁺的還原。  (1分)