Question

（1）用FeCl₃溶液腐蝕印刷電路銅板的化學方程式為：

 

；若將該反應設計成如圖
的原電池，請在圖中完成標注

 

．
（2）實驗證明，能設計成原電池的反應通常是放熱反應，現(xiàn)有下列反應：
①C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H＞0；    
②2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（1）△H＜0；
③NaOH（aq）+HC1（aq）=NaC1（aq）+H₂O（1）△H＜0．
上述反應可以設計成原電池的是

 

（填序號），如若以KOH溶液為電解質溶液，依據所選反應設計的原電池其負極反應為

 

．

Answer 1

考點：設計原電池

專題：電化學專題

分析：（1）Fe³⁺有強氧化性，能把金屬銅氧化成銅離子；根據電池反應式設計原電池，由發(fā)生反應的反應類型設計正負極，將發(fā)生氧化反應的金屬單質設計成負極，比負極不活潑的金屬或導電的非金屬設計成正極，反應物中的電解質設計為電解質溶液；
（2）能設計成原電池的反應應是能自發(fā)進行的氧化還原反應．

解答： 解：（1）Fe³⁺有強氧化性，能把金屬銅氧化成銅離子，自身被還原成 Fe²⁺，反應方程式為2FeCl₃+Cu=2FeCl₂+CuCl₂，設計成原電池時，負極上發(fā)生氧化反應，正極上發(fā)生還原反應，該電池反應中三價鐵離子得電子發(fā)生還原反應，所以正極上的電極反應式為Fe³⁺+e^-=Fe²⁺（或2Fe³⁺+2e^-=2Fe²⁺），銅失電子發(fā)生氧化反應，所以負極上的電極反應式為Cu=2Cu²⁺+2e^-（或Cu-2e^-=Cu²⁺）；
電池反應中發(fā)生氧化反應的金屬作負極，所以銅作負極，不如負極活潑的金屬或導電的非金屬作正極，可選石墨作正極，發(fā)生還原反應的電解質溶液作原電池的電解質溶液，所以該原電池圖為，
故答案為：2FeCl₃+Cu=2FeCl₂+CuCl₂；；
（2）能設計成原電池的反應應是能自發(fā)進行的氧化還原反應，而①為吸熱反應，③不是氧化還原反應，都不能設計成原電池，②為氧化還原反應，且放熱，則可設計成原電池，氫氣在負極被氧化生成水，電極方程式為H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O或H₂+2OH^-=2H₂O+2e^-，
故答案為：②；H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O或H₂+2OH^-=2H₂O+2e^-．

點評：本題考查原電池的設計，側重于學生的分析能力和電化學知識的綜合考查，為高考常見題型和高頻考點，難度不大，明確原電池的構成條件及反應必須是放熱反應是解本題的關鍵．