Question

【题目】根据方程式所表示的氧化还原反应设计一个原电池：Fe + H2SO4 = H2↑+ FeSO4

(1)装置采用烧杯和盐桥，画出此原电池的装置图______________

(2)指出原电池的正极材料和负极材料并标出电子的流向:正极材料_________，负极材料________ ，电子的流向_________

(3)写出两个电极上的电极反应并指出现象：负极反应 ___________ 、现象___________正极反应___________、现象_________________

(4)转移的电子数为2NA时，生成的H2在标准状况下的体积为________________

Answer 1

【答案】 Cu或C等 Fe 由Fe经外电路流向铜（或C） Fe -2e- = Fe2+ 铁极变细 2H+ +2e- = H2 产生无色无味的气体 22.4L

【解析】

(1)根据电池反应式知，该反应中铁失电子发生氧化反应，作负极，因为有盐桥，正极可以是铜或碳等惰性电极，铁电极对应的溶液为可溶性的亚铁盐溶液，一般使用硫酸亚铁溶液，正极的电解液为硫酸，装置图为:

(2)负极为Fe，正极为Cu或C，负极: Fe- 2e- =Fe2+，正极:2H+ + 2e- =H2↑，外电路中，电子从铁流向铜（或C等惰性电极），

答案为：Cu或C等；Fe；由Fe经外电路流向铜（或C）；

(3)负极失电子，发生氧化反应，负极反应: Fe- 2e- =Fe2+，实验现象为铁极变细；正极得电子发生还原反应，正极反应:2H+ + 2e- =H2↑，实验现象产生无色无味的气体，

答案为：Fe -2e- = Fe2+；铁极变细；2H+ 2e- = H2；产生无色无味的气体；

(4)根据电极反应2H+ + 2e- =H2↑，转移的电子数为2NA时，即转移2mol电子时，生成1mol氢气，则1mol气体在标况下的体积为22.4L，

答案为：22.4L；