Question

4．现有如下两个反应：（A）NaOH+HCl═NaCl+H₂O
（B）2FeCl₃+Cu═2FeCl₂+CuCl₂
（1）根据两反应本质，判断能否设计成原电池A：不能，B：能（填“能”与“不能”）如果不能，说明其原因（A）的反应非氧化还原反应，没有电子转移
（2）根据能设计成原电池的反应选择适宜的材料和试剂设计一个原电池：
①负极材料是铜片，正极材料是石墨，电解质溶液是FeCl₃溶液；
②写出正极的电极反应式Fe³⁺+e^-=Fe²⁺，正极发生还原反应（填“氧化”或“还原”），
③若导线上转移电子0.1mol，则负极质量变化3.2克．

Answer 1

分析 （1）能自发进行的放热的氧化还原反应能设计成原电池；
（2）失电子发生氧化反应的金属作负极，不如负极活泼的金属或导电的非金属作正极，得电子的电解质溶液作电解质溶液；

解答 解：（1）（A）NaOH+HCl=NaCl+H₂O不是氧化还原反应，所以不能设计成原电池，（B）2FeCl₃+Cu═2FeCl₂+CuCl₂是自发进行的放热的氧化还原反应，所以能设计成原电池，
故答案为：不能；能；（A）的反应非氧化还原反应，没有电子转移；
（2）在2FeCl₃+Cu═2FeCl₂+CuCl₂反应中，FeCl₃被还原，为正极反应，可用碳棒作正极，电极反应为2Fe³⁺+2e^-=2Fe²⁺，Cu被氧化，为原电池负极反应，电极反应为Cu-2e^-=Cu²⁺，该反应中FeCl₃得电子发生还原反应，所以电解质溶液是FeCl₃溶液，
①根据以上分析，负极材料是铜片，正极材料是石墨，电解质溶液是FeCl₃溶液，故答案为：铜片；石墨；FeCl₃溶液；
②根据以上分析，正极的电极反应式：Fe³⁺+e^-=Fe²⁺，发生还原反应，故答案为：Fe³⁺+e^-=Fe²⁺；还原；
③负极反应为Cu-2e^-=Cu²⁺，则导线上转移电子0.1mol，所以质量变化为$\frac{0.1}{2}$×64=3.2，故答案为：3.2．

点评 本题考查原电池的设计，本题难度不大，注意原电池的组成特点和反应原理，注意电极反应式的书写，为常考查知识．