Question

图为某同学设计的原电池装置

(1)当电解质溶液为稀硫酸时：

①Fe电极是_______(填“正”或“负”)极，其电极反应为_______

②Cu电极的电极反应为_________，该电极发生______反应(填“氧化”或“还原”)反应。原电池工作一段时间后，铁片的质量减少了2.8克，铜片表面产生气体____L(标准状况下)，导线中通过_____mol电子。

(2)当电解质溶液为稀硝酸时：

①Fe电极是______极，其电极反应为________________，

②Cu电极是_____极，其电极反应为_________________，

Answer

负 Fe－2e－=Fe2+ 2H++2e－=H2↑ 还原 1.12L 0.1 负 Fe－2e－=Fe2+ 正 NO+4H++3e－=NO↑+2H2O

【解析】

(1)①当电解质溶液为稀硫酸时电池总反应为Fe+H2SO4= H2↑+FeSO4，所以铁电极发生氧化反应为负极，电极反应式为Fe－2e－=Fe2+；

②铜电极上氢离子得电子生成氢气，电极反应式为2H++2e－=H2↑，发生还原反应；铁片减少2.8g，物质的量为=0.05mol，根据电极反应式可知转移电子为0.1mol，生成氢气的物质的量为0.05mol，标况下的体积为0.05mol×22.4L/mol=1.12L；

(2)①当电解质溶液为稀硝酸时，由于Fe比Cu活泼，所以电池总反应为3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O；所以Fe电极为负极，电极反应式为Fe－2e－=Fe2+；

②Cu电极上硝酸根得电子发生还原反应，所以Cu为正极，电极反应式为NO+4H++3e－=NO↑+2H2O。