Question

10．（1）電子表所用的某種鈕扣電池的電極材料為Zn和Ag₂O，電解質溶液為KOH，其電極反應式分別為Zn+2OH^--2e^-=ZnO+H₂O 　      Ag₂O+H₂O+2e^-=2Ag+2OH^-
電池的負極是Zn（填Zn或Ag₂O），正極發(fā)生的是還原反應（填氧化或還原），總反應式為Zn+Ag₂O=2Ag+ZnO．
（2）鐵及鐵的化合物應用廣泛．如FeCl₃可用作催化劑、印刷電路銅板腐蝕劑和外傷止血劑等．
①寫出FeCl₃溶液腐蝕印刷電路銅板的離子方程式2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺．若將①中的反應設計成原電池，請畫出原電池的裝置圖，標出電極材料和正、負極，標出電解質溶液．
（3）寫出該電池的電極反應式．
正極反應Fe³⁺+e^-=Fe²⁺（或2Fe³⁺+2e^-=2Fe²⁺）
負極反應Cu=2Cu²⁺+2e^-（或Cu-2e^-=Cu²⁺）．

Answer 1

分析 （1）原電池是將化學能轉化為電能的裝置，原電池中負極上失電子發(fā)生氧化反應，正極上得電子發(fā)生還原反應，在得失電子相等的條件下，將正負電極上電極反應式相加即得電池反應式；
（2）氯化鐵具有氧化性，能和Cu發(fā)生氧化會反應生成氯化亞鐵和氯化銅；該反應中，銅發(fā)生氧化反應作負極、不如銅活潑的金屬或導電的非金屬作負極，氯化鐵溶液作電解質溶液；
（3）設計成原電池時，負極上發(fā)生氧化反應，正極上發(fā)生還原反應，據此回答．

解答 解：（1）原電池是將化學能轉化為電能的裝置，該原電池中，Zn元素化合價由0價變?yōu)?2價、Ag元素化合價由+1價變?yōu)?價，所以Zn是負極、Ag₂O是正極，負極上失電子發(fā)生氧化反應、正極上得電子發(fā)生還原反應，負極電極反應式為Zn+2OH^--2e-=ZnO+H₂O、正極電極反應式為 Ag₂O+H₂O+2e^-=2Ag+2OH^-，所以電池反應式為Zn+Ag₂O=2Ag+ZnO，
故答案為：Zn；還原；Zn+Ag₂O=2Ag+ZnO；
（2）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⁺，電池反應中發(fā)生氧化反應的金屬作負極，所以銅作負極，不如負極活潑的金屬或導電的非金屬作正極，可選石墨作正極，發(fā)生還原反應的電解質溶液作原電池的電解質溶液，所以該原電池圖為，故答案為：故答案為：2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺；；
（3）設計成原電池時，負極上發(fā)生氧化反應，正極上發(fā)生還原反應，該電池反應中三價鐵離子得電子發(fā)生還原反應，所以正極上的電極反應式為Fe³⁺+e^-=Fe²⁺（或2Fe³⁺+2e^-=2Fe²⁺），銅失電子發(fā)生氧化反應，所以負極上的電極反應式為Cu=2Cu²⁺+2e^-（或Cu-2e^-=Cu²⁺）；
故答案為：正極上的電極反應式為Fe³⁺+e^-=Fe²⁺（或2Fe³⁺+2e^-=2Fe²⁺）；負極上的電極反應式為Cu=2Cu²⁺+2e^-（或Cu-2e^-=Cu²⁺）．

點評 本題考查了原電池原理，原電池設計等知識，要知道哪些反應能設計成原電池，根據反應中元素化合價變化確定正負極、電解質溶液，原電池設計是學習難點，也是考試熱點．