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利用反应Zn+2FeCl3ZnCl2+2FeCl2设计一个原电池。在方格内画出实验装置图,并指出正极为____________,电极反应式为____________;负极为____________,电极反应式为____________。

装置图如下:

Pt  2Fe3++2e-2Fe2+  Zn  Zn-2e-Zn2+


解析:

根据已知的氧化还原反应设计原电池的思路是:首先将已知的反应拆成两个半反应(即失电子和得电子的反应):Zn-2e-Zn2+,2Fe3++2e-2Fe2+;然后结合原电池的电极反应特点分析可知,该电池的负极应用锌作材料,正极要保证Fe3+得到负极失去的电子,一般用不能还原Fe3+的材料如铂或碳棒等,电解液只能用FeCl3溶液(如图)。

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

钢铁工业是国家工业的基础,请回答钢铁腐蚀、防护过程中的有关问题.

(1)若把锌片和铁片放在盛有食盐水和酚酞的表面皿中,如图1所示,能观察到酚酞变红的现象的区域是
Ⅰ、Ⅳ
Ⅰ、Ⅳ
(填I、II、III、IV),写出II处电极的电极反应式:
Zn-2e-=Zn2+
Zn-2e-=Zn2+
;写出IV处电极的电极反应式:
2H++2e-=H2
2H++2e-=H2
;写出该两种情况下发生的总反应的离子方程式:
2Fe+O2+H2O=2Fe(OH)2
2Fe+O2+H2O=2Fe(OH)2
Fe+2H2O
 通电 
.
 
Fe(OH)2+H2
Fe+2H2O
 通电 
.
 
Fe(OH)2+H2
.若把III的铁片改为碳棒,写出该处发生的电极反应式:
2Cl--2e-=Cl2
2Cl--2e-=Cl2

(2)如图2所示各个装置中铁棒被腐蚀由易到难的顺序是
ACBD
ACBD
(填字母)

(3)利用如图3装置,可模拟铁的电化学防护,下列有关说法正确的是
AB
AB
(填字母)
A.若X为碳棒,为减缓铁的腐蚀,开关K应置于M处
B.若X为锌板,K置于M或N处,均能减缓铁的腐蚀
C.若X为碳棒,K置于M或N处,一段时间后溶液pH均不变
D.若X为碳棒,K置于M或N处,Cl-均向X电极移动
(4)在实际生产中,可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀.装置如图4,请回答:
①B电极对应的金属是
(写元素名称),A电极的电极反应式是
Cu-2e-=Cu2+
Cu-2e-=Cu2+

②若电镀前铁、铜两电极的质量相同,电镀完成后,若电镀时电路中通过的电子为0.2mol,将它们取出洗净、烘干、称量,则A、B两极质量相差
12.8
12.8
 g.

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科目:高中化学 来源:2013届山东省青岛二中高三上学期9月阶段性检测化学试卷(带解析) 题型:填空题

(7分)二氧化锰是制造锌锰干电池的基本材料.工业上以软锰矿为原料,利用硫酸亚铁制备高纯二氧化锰的流程如下:

某软锰矿的主要成分为MnO2,还含Si(16.27%)、Fe(5.86%)、Al(3.42%)、Zn(2.68%)和Cu(0.86%)等元素的化合物.部分阳离子以氢氧化物或硫化物的形式完全沉淀时溶液的pH见下表,回答下列问题:

沉淀物
pH
Al(OH)3
5.2
Fe(OH)3
3.2
Fe(OH)2
9.7
Mn(OH)2
10.4
Cu(OH)2
6.7
Zn(OH)2
8.0
CuS
≥-0.42
ZnS
≥2.5
MnS
≥7
FeS
≥7
(1)硫酸亚铁在酸性条件下将MnO2还原为MnSO4,酸浸时发生的主要反应的化学方程式为______________________________.
(2)滤渣A的主要成分为________.
(3)加入MnS的目的是除去________杂质.
(4)碱性锌锰干电池中,MnO2参与的电极反应方程式为__________________________.
(5)从废旧碱性锌锰干电池中可以回收利用的物质有________(写出两种).

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

科研人员将软锰矿(MnO2含量≥65%,SiO2含量约20%,A12O3含量约4%,其余为水分)和闪锌矿(ZnS含量≥80%,FeS、CuS、SiO2含量约7%,其余为水分)同槽酸浸开发出综合利用这两种资源的新工艺,如图所示为工艺流程的一部分.
已知:ZnCO3不溶于水,但溶于酸.部分阳离子以氢氧化物形式深沉时溶液的pH见下表:
物质Fe(OH)3A1(OH)3Zn(OH)2Fe(OH)2Mn(OH)2
开始沉淀pH2.73.35.47.68.3
完全沉淀pH4.45.28.09.69.8
请回答:
(1)反应器I过滤所得滤液中含有MnSO4、ZnSO4、CuSO4、Fe2(SO43、A12(CO43等.试完成反应器I中生成CuSO4的化学方程式(不须配平):CuS+______+H2SO4→______+______+CuSO4+H2O
(2)反应器II中发生反应的离子方程式为______.
(3)从沉淀溶解平衡的角度分析反应器III中生成A1(OH)3沉淀的原因______.检验ZnCO3是否过量的操作方法是______.
(4)反应器中IV中,试剂A可以是下列物质中______(填代号).a.氨水 b.氢氧化钠 c.MnO2 d.稀硫酸
(5)欲从反应器IV的滤液中完全沉淀出Zn(OH)2,而不析出Mn(OH)2,则滤液的pH范围为______,要将分离出沉淀后的滤液进行浓缩,需将温度控制在90℃~100℃,可采用的加热方法是______.

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科目:高中化学 来源:2012-2013学年山东省烟台市高三(上)期末化学试卷(解析版) 题型:解答题

科研人员将软锰矿(MnO2含量≥65%,SiO2含量约20%,A12O3含量约4%,其余为水分)和闪锌矿(ZnS含量≥80%,FeS、CuS、SiO2含量约7%,其余为水分)同槽酸浸开发出综合利用这两种资源的新工艺,如图所示为工艺流程的一部分.
已知:ZnCO3不溶于水,但溶于酸.部分阳离子以氢氧化物形式深沉时溶液的pH见下表:
物质Fe(OH)3A1(OH)3Zn(OH)2Fe(OH)2Mn(OH)2
开始沉淀pH2.73.35.47.68.3
完全沉淀pH4.45.28.09.69.8
请回答:
(1)反应器I过滤所得滤液中含有MnSO4、ZnSO4、CuSO4、Fe2(SO43、A12(CO43等.试完成反应器I中生成CuSO4的化学方程式(不须配平):CuS+______+H2SO4→______+______+CuSO4+H2O
(2)反应器II中发生反应的离子方程式为______.
(3)从沉淀溶解平衡的角度分析反应器III中生成A1(OH)3沉淀的原因______.检验ZnCO3是否过量的操作方法是______.
(4)反应器中IV中,试剂A可以是下列物质中______(填代号).a.氨水  b.氢氧化钠  c.MnO2 d.稀硫酸
(5)欲从反应器IV的滤液中完全沉淀出Zn(OH)2,而不析出Mn(OH)2,则滤液的pH范围为______,要将分离出沉淀后的滤液进行浓缩,需将温度控制在90℃~100℃,可采用的加热方法是______.

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