Question

（1）用FeCl₃溶液腐蝕印刷電路銅板的化學(xué)方程式為：

 

；若將該反應(yīng)設(shè)計(jì)成如圖
的原電池，請(qǐng)?jiān)趫D中完成標(biāo)注

 

．
（2）實(shí)驗(yàn)證明，能設(shè)計(jì)成原電池的反應(yīng)通常是放熱反應(yīng)，現(xiàn)有下列反應(yīng)：
①C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H＞0；    
②2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（1）△H＜0；
③NaOH（aq）+HC1（aq）=NaC1（aq）+H₂O（1）△H＜0．
上述反應(yīng)可以設(shè)計(jì)成原電池的是

 

（填序號(hào)），如若以KOH溶液為電解質(zhì)溶液，依據(jù)所選反應(yīng)設(shè)計(jì)的原電池其負(fù)極反應(yīng)為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：設(shè)計(jì)原電池

專(zhuān)題：電化學(xué)專(zhuān)題

分析：（1）Fe³⁺有強(qiáng)氧化性，能把金屬銅氧化成銅離子；根據(jù)電池反應(yīng)式設(shè)計(jì)原電池，由發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)類(lèi)型設(shè)計(jì)正負(fù)極，將發(fā)生氧化反應(yīng)的金屬單質(zhì)設(shè)計(jì)成負(fù)極，比負(fù)極不活潑的金屬或?qū)щ姷姆墙饘僭O(shè)計(jì)成正極，反應(yīng)物中的電解質(zhì)設(shè)計(jì)為電解質(zhì)溶液；
（2）能設(shè)計(jì)成原電池的反應(yīng)應(yīng)是能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)．

解答： 解：（1）Fe³⁺有強(qiáng)氧化性，能把金屬銅氧化成銅離子，自身被還原成 Fe²⁺，反應(yīng)方程式為2FeCl₃+Cu=2FeCl₂+CuCl₂，設(shè)計(jì)成原電池時(shí)，負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上發(fā)生還原反應(yīng)，該電池反應(yīng)中三價(jià)鐵離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，所以正極上的電極反應(yīng)式為Fe³⁺+e^-=Fe²⁺（或2Fe³⁺+2e^-=2Fe²⁺），銅失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，所以負(fù)極上的電極反應(yīng)式為Cu=2Cu²⁺+2e^-（或Cu-2e^-=Cu²⁺）；
電池反應(yīng)中發(fā)生氧化反應(yīng)的金屬作負(fù)極，所以銅作負(fù)極，不如負(fù)極活潑的金屬或?qū)щ姷姆墙饘僮髡龢O，可選石墨作正極，發(fā)生還原反應(yīng)的電解質(zhì)溶液作原電池的電解質(zhì)溶液，所以該原電池圖為，
故答案為：2FeCl₃+Cu=2FeCl₂+CuCl₂；；
（2）能設(shè)計(jì)成原電池的反應(yīng)應(yīng)是能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，而①為吸熱反應(yīng)，③不是氧化還原反應(yīng)，都不能設(shè)計(jì)成原電池，②為氧化還原反應(yīng)，且放熱，則可設(shè)計(jì)成原電池，氫氣在負(fù)極被氧化生成水，電極方程式為H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O或H₂+2OH^-=2H₂O+2e^-，
故答案為：②；H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O或H₂+2OH^-=2H₂O+2e^-．

點(diǎn)評(píng)：本題考查原電池的設(shè)計(jì)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和電化學(xué)知識(shí)的綜合考查，為高考常見(jiàn)題型和高頻考點(diǎn)，難度不大，明確原電池的構(gòu)成條件及反應(yīng)必須是放熱反應(yīng)是解本題的關(guān)鍵．