Question

（13分）铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl₃可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。

（1）写出FeCl₃溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式： _______________________________

（2）若将（1）中的反应设计成原电池，请在方框内画出原电池的装置图，标出正、负极及材料、电解质溶液并写出电极反应式。

正极反应____________________________；

负极反应____________________________。

（3）氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。下图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定。请回答下列问题：

①负极反应式为                             溶液PH       （填“增大”、“不变”或“减小”）。

②该电池工作时，H₂和O₂连续由外部供给，电池可连续不断提供电能。因此，大量安全储氢是关键技术之一。金属锂是一种重要的储氢材料，吸氢和放氢原理如下：

Ⅰ.2Li+H₂ 2LiH     Ⅱ.LiH+H₂O＝LiOH+H₂↑

反应Ⅰ中的还原剂是       ，7 gLi可吸收标况下H₂       L，此时转移电子        moL。

Answer

（1）2Fe3+ + Cu ＝ 2Fe2+ + Cu2+

（2）2Fe3+ + 2e- ＝ 2Fe2+ ；Cu - 2e- ＝ Cu2+

（3）①2H2 - 4e- + 4OH— ＝ 4H2O；减小 ②Li；11.2；1

【解析】

试题分析：（1）FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式是2Fe3+ + Cu ＝ 2Fe2+ + Cu2+（2）若将（1）中的反应设计成原电池，则Cu作负极，活动性比Cu弱的金属或石墨作正极，含有Fe3+离子的溶液作电解质溶液，装置图是；正极反应是2Fe3+ + 2e- ＝ 2Fe2+ ；负极反应是Cu - 2e- ＝ Cu2+；（3）①在氢氧燃料电池中，通入燃料的电极是负极，负极反应式为2H2 - 4e- + 4OH— ＝ 4H2O；通入氧气的电极是正极，正极的电极反应式是：O2 + 4e- + 2H2O ＝ 4OH— ；由于不断消耗氢氧根离子，所以溶液的pH逐渐减小；②在反应Ⅰ中的还原剂是Li；7 gLi的物质的量是1mol,根据反应方程式可知反应消耗0.5mol的氢气，其在标况下的体积是11.2L。由于Li是+1价的金属，所以此时转移电子是1mol。

考点：考查原电池的反应原理、电极反应式的书写及电子转移的知识。