问题 问答题

(1)写出一个能证明还原性Fe比Cu强的离子方程式:______;

(2)根据上述反应设计一个原电池,画出简易装置图(标出电极名称、电极材料、电解质溶液 )______;

(3)若该电池中两电极的总质量为60g,工作一段时间后,取出两电极洗净干燥后称量,总质量为62g,则反应过程中转移电子的数目为______.

答案

(1)铁比铜的还原性强,可与Cu2+发生置换反应,反应的离子方程式为Fe+Cu2+=Fe2++Cu,故答案为:Fe+Cu2+=Fe2++Cu;

(2)在Fe+Cu2+=Fe2++Cu反应中,Fe被氧化,应为原电池的负极,Cu2+得电子被还原生成单质Cu,正极材料为活泼性比Fe的金属如Cu或非金属材料,电解质溶液为含Cu2+离子的溶液,如CuCl2,故答案为:

(3)设用xmolFe反应,根据电池总反应式计算,

Fe+Cu2+=Fe2++Cu△m

1mol              8g

xmol              62g-60g=2g

x=0.25,

根据电极反应式可知Fe-2e-=Fe2+,转移的电子的物质的量为0.5mol,

反应过程中转移电子的数目为3.01×1023或0.5NA,故答案为:3.01×1023或0.5NA

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