Question

7．能量之間可以相互轉(zhuǎn)化：原電池可將化學能轉(zhuǎn)化為電能．
（1）下列反應(yīng)能設(shè)計成原電池的是：①
①2FeCl₃+Fe═3FeCl₂．
②AlCl₃+3NH₃•HO═Al（OH）₃↓+3NH₄ Cl
③NaOH+HC1═NaC1+H₂O
（2）根據(jù)（1）所選的反應(yīng)設(shè)計成原電池如右圖1，請在圖中完成并作相應(yīng)標注．
寫出該電池的正極反應(yīng)式：2Fe³⁺+2e^-=2Fe²⁺
電池工作的時候，鹽橋中的陰離子移向負極．（填“負極”，“正極”或“不移動”）
（3）用FeCl₃溶液腐蝕印刷電路銅板的化學方程式為：2FeCl₃+Cu=2FeCl₂+CuCl₂；
若將該反應(yīng)設(shè)計成如圖2的原電池，請在圖中完成電極材料及電解質(zhì)
溶液的標注．

Answer 1

分析 （1）能設(shè)計成原電池的反應(yīng)必須是自發(fā)進行的放熱的氧化還原反應(yīng)；
（2）將2FeCl₃+Fe═3FeCl₂設(shè)計成原電池反應(yīng)，則Fe為負極，正極可為碳棒等，負極電解質(zhì)溶液為FeCl₂，正極電解質(zhì)溶液為FeCl₃；
（3）Fe³⁺有強氧化性，能把金屬銅氧化成銅離子；則Cu為負極，正極可為碳棒等，電解質(zhì)溶液為FeCl₃．

解答 解：（1）能設(shè)計成原電池的反應(yīng)應(yīng)是能自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)，①為氧化還原反應(yīng)，且反應(yīng)放熱，可設(shè)計成原電池，②為吸熱反應(yīng)，③為中和反應(yīng)，沒有電子的轉(zhuǎn)移，不能設(shè)計成原電池，故答案為：①；
（2）由方程式Fe+2FeCl₃=3FeCl₂可知，F(xiàn)e被氧化，為原電池的負極，負極反應(yīng)為Fe-2e^-=Fe²⁺，正極Fe³⁺被還原，電極方程式為2Fe³⁺+2e^-=2Fe²⁺，負極電解質(zhì)溶液為FeCl₂，正極電解質(zhì)溶液為FeCl₃，原電池工作時，陰離子向負極移動，裝置圖為，
故答案為：；2Fe³⁺+2e^-=2Fe²⁺；負極；
（3）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(yīng)方程式為2FeCl₃+Cu=2FeCl₂+CuCl₂，設(shè)計成原電池時，負極上發(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)的金屬作負極，所以銅作負極，不如負極活潑的金屬或?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；．

點評 本題考查原電池的設(shè)計，側(cè)重于學生的分析能力和電化學知識的綜合考查，為高考常見題型和高頻考點，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．