Question

20．鐵、銅及其化合物有廣泛應用．請回答下列問題：
（1）FeCl₃溶液可用于腐蝕電路銅板，反應的離子方程式是2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺，反應中的氧化劑是Fe³⁺
（2）某同學根據(jù)原電池原理．將上述反應設計為原電池，在該原電池中，以FeCI₃溶液為電解質溶液，以石墨為正極材料．負極材料應選用銅，負極上發(fā)生氧化 反應（填寫“氧化”或“還原”），電解質溶液中的Cl^-向負極移動（填寫“正”或“負”），當反應進行一段時間，測得某電極減輕了6.4g，則該原電池電路共轉移電子的物質的量是0.2mol
（3）將銅粉加人稀硫酸中加熱并不斷鼓人空氣，可制得硫酸銅．寫出該反應的化學方程式2Cu+O₂+2H₂SO₄$\frac{\underline{\;△\;}}{\;}$2CuSO₄+2H₂O．

Answer 1

分析 （1）Fe³⁺有強氧化性，能把金屬銅氧化成銅離子；
（2）根據(jù)電池反應式設計原電池，由發(fā)生反應的反應類型設計正負極，將發(fā)生氧化反應的金屬單質設計成負極，比負極不活潑的金屬或導電的非金屬設計成正極，反應物中的電解質設計為電解質溶液，陰離子向負極移動，電極減輕了6.4g，說明參加反應的銅為0.1mol，而1mol的銅轉移2mol的電子，由此分析解答；
（3）銅和稀硫酸混合在加熱的條件下不斷通入空氣，反應生成硫酸銅與水．

解答 解：（1）Fe³⁺有強氧化性，能把金屬銅氧化成銅離子，自身被還原成 Fe²⁺，反應方程式為2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺，故答案為：2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺；Fe³⁺；
（2）負極材料應選用活潑的銅，負極發(fā)生氧化反應，氯離子向負極移動，電極減輕了6.4g，說明參加反應的銅為0.1mol，而1mol的銅轉移2mol的電子，所以轉移電子的物質的量為：0.2mol，故答案為：銅；氧化；負；0.2mol；
（2）銅和稀硫酸混合在加熱的條件下不斷通入空氣，反應生成硫酸銅與水，方程式為2Cu+O₂+2H₂SO₄$\frac{\underline{\;△\;}}{\;}$2CuSO₄+2H₂O，故答案為：2Cu+O₂+2H₂SO₄$\frac{\underline{\;△\;}}{\;}$2CuSO₄+2H₂O．

點評 本題考查學生原電池的構成條件、工作原理以及燃料電池的工作原理知識，注重基礎知識的考查，難度不大．