Question

11．金屬鋁、鐵、銅都是生活中常用的金屬，根據所學知識，填寫下列空白．
（1）某同學將鋁片和銅片用導線相連，一組插入濃硝酸中，一組插入燒堿溶液中，分別形成了原電池，在這兩個原電池中，負極分別為B
A．鋁片、銅片　　    B．銅片、鋁片　　   C．鋁片、鋁片
（2）電解制備Al（OH）₃時，電極分別為Al片和石墨，電解總反應方程式為2Al+6H₂0$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2Al（OH）₃↓+3H₂↑33.6
（3）電子工業(yè)常用30%的FeCl₃溶液腐蝕敷在絕緣板上的印刷電路板銅箔．某工程師為了從使用過的腐蝕廢液中回收銅，并重新獲得FeCl₃溶液，準備采用下列流程：

寫出流程①中回收金屬銅時發(fā)生反應的離子方程式Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu．
請根據該反應設計一個原電池，并在虛線框中畫出簡易裝置圖（要求：標出相應電極名稱、電極材料、電解質溶液）．

Answer 1

分析 （1）鋁片和銅片用導線相連，一組插入濃硝酸中，一組插入燒堿溶液中，分別形成了原電池，根據負極金屬單質上電子來判斷；堿性條件下，Al失電子生成偏鋁酸根離子；
（2）電解制備Al（OH）₃時，Al為陽極，陰極生成氫氣和氫氧根離子；
（3）腐蝕廢液中含有氯化銅、氯化亞鐵，加入過量的鐵可以和氯化銅反應生成金屬銅和氯化亞鐵，故A為Fe，經①所得濾液是氯化亞鐵，濾渣是金屬銅和過量的鐵，銅不能鹽酸反應，而金屬鐵可以，加入過量B為鹽酸可以將銅分離，得到的濾液為氯化亞鐵，濾液合并后通入氯氣，能將亞鐵離子氧化為三價鐵，以此解答該題．

解答 解：（1）將鋁片和銅片用導線相連，一組插入濃硝酸中，鋁鈍化，所以Cu失電子作負極，一組插入燒堿溶液中，Cu與氫氧化鈉不反應，Al失電子作負極，
故答案為：B；
（2）電解制備Al（OH）₃時，Al為陽極，陰極生成氫氣和氫氧根離子，電解方程式為2Al+6H₂0 $\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2Al（OH）₃↓+3H₂↑，
故答案為：2Al+6H₂0 $\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2Al（OH）₃↓+3H₂↑，
（3）流程①中回收金屬銅時，涉及反應為鐵與氯化銅的反應，離子方程式為Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu，如將該反應涉及成原電池，則鐵為負極，正極可用碳棒，電解質溶液為硫酸銅，裝置為，
故答案為：Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu；．

點評 本題考查化學工藝流程、原電池、電解池等，側重于學生的分析能力以及元素化合物知識的綜合理解和運用的考查，注意把握原電池的工作原理，難度不大，掌握元素化合物的性質是關鍵．