Question

將質量相等的鐵片和銅片用導線相連浸入500mL硫酸銅溶液中構成如圖的裝置：
（以下均假設反應過程中溶液體積不變）．
（1）鐵片上的電極反應式為

 

．
（2）銅片周圍溶液會出現

 

的現象．
（3）若2min后測得鐵片和銅片之間的質量差為1.2g，計算：
①導線中流過的電子的物質的量為

 

mol；
②該段時間內用硫酸銅表示的平均反應速率為

 

．

Answer 1

考點：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學專題

分析：（1）該裝置構成原電池，鐵易失電子而作負極，銅作正極，鐵電極上鐵失電子而發(fā)生氧化反應；
（2）銅電極上銅離子得電子發(fā)生還原反應；
（3）①負極上鐵溶解，正極上析出銅，鐵片和銅片相差的質量為溶解鐵和析出銅的質量之和，溶解鐵的物質的量和析出銅的物質的量相等，根據金屬和轉移電子之間的關系式計算；
②根據銅離子的物質的量計算平均反應速率．

解答： 解：（1）該裝置構成原電池，鐵易失電子而作負極，銅作正極，鐵電極上鐵失電子而發(fā)生氧化反應，電極反應式為：Fe-2e^-=Fe ²⁺，
故答案為：Fe-2e^-=Fe ²⁺；
（2）銅電極上銅離子得電子發(fā)生還原反應而生成銅，所以銅離子濃度降低，則溶液顏色變淺，故答案為：溶液顏色變淺；
（3）①設轉移xmol電子，則消耗0.5xmolFe，析出0.5xmolCu，則有0.5x×（64+56）=1.2，x=0.02，故答案為：0.02；
②銅離子的平均反應速率=

0.02mol 0.5L

2min

=0.01mol?L^-1?min^-1，故答案為：0.01mol?L^-1?min^-1．

點評：本題考查原電池知識，側重于學生的分析能力和計算能力的考查，注意把握原電池的工作原理，把握電極方程式的書寫，難度不大．