Question

鐵及鐵的化合物應(yīng)用廣泛，如FeCl₃可用作催化劑、印刷電路銅板腐蝕劑和外傷止血劑等。
（1）寫出FeCl₃溶液腐蝕印刷電路銅板的離子方程式                      。
（2）若將（1）中的反應(yīng)設(shè)計成原電池，請畫出原電池的裝置圖，標(biāo)出正、負(fù)極，并寫出電極反應(yīng)式。指出電解質(zhì)溶液是__________，正極電極反應(yīng)式為__________________。
（3）寫出甲醇（CH₃OH）—空氣堿性燃料電池（KOH作為電解質(zhì)溶液）的負(fù)極反應(yīng)式：_______________________________。

Answer 1

（1）2Fe^3＋＋Cu＝2Fe^2＋＋Cu^2＋；（2分）
（2）  （2分）  ；    
FeCl₃（1分）；              2Fe³⁺+2e^—=2Fe²⁺。（2分）
（3） CH₃OH－6e^－＋8OH^－＝CO₃^2－＋6H₂O  （3分）

試題分析：（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(yīng)方程式為2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺，故答案為：2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺；
（2）設(shè)計成原電池時，負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上發(fā)生還原反應(yīng)，該電池反應(yīng)中三價鐵離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，所以正極上的電極反應(yīng)式為Fe³⁺+e^-=Fe²⁺（或2Fe³⁺+2e^-=2Fe²⁺），銅失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，所以負(fù)極上的電極反應(yīng)式為Cu=2Cu²⁺+2e^-（或Cu-2e^-=Cu²⁺）；
電池反應(yīng)中發(fā)生氧化反應(yīng)的金屬作負(fù)極，所以銅作負(fù)極，不如負(fù)極活潑的金屬或?qū)щ姷姆墙饘僮髡龢O，可選石墨作正極，發(fā)生還原反應(yīng)的電解質(zhì)溶液作原電池的電解質(zhì)溶液，所以該原電池圖為，故答案為：；Cu-2e^-=Cu²⁺；
Fe³⁺+e^-=Fe²⁺（或2Fe³⁺+2e^-=2Fe²⁺）。
（3）甲醇是負(fù)極，失去電子，電極式為CH₃OH－6e^－＋8OH^－＝CO₃^2－＋6H₂O。
點評：本題考查了原電池的工作原理及原電池的設(shè)計，難度較大，原電池的設(shè)計是學(xué)習(xí)的重點和難度。