金屬銅不溶于稀硫酸,但可溶于鐵鹽溶液,F(xiàn)將一定量的銅片加入到100 mL稀硫酸和硫酸鐵的混合溶液中,銅片完全溶解(不考慮鹽的水解及溶液體積的變化)。
(1)寫出銅溶解于上述混合溶液的離子方程式_______________________________________。
(2)若銅完全溶解時(shí),溶液中的Fe3+、Cu2+、H+三種離子的物質(zhì)的量濃度相等,且測(cè)得溶液的pH=1,則溶解銅的質(zhì)量是_________g,溶液中的c(SO42—)=__________mol/L。
(3)若欲在如圖所示的裝置中發(fā)生(1)中的反應(yīng),則:X極是 (正、負(fù)極),電極反應(yīng)式 。Y極的材料是 ,電極反應(yīng)式 。
(1)Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+(2分)
(2) 0.64(2分) 0.3(2分)
(3)負(fù)極,Cu-2e-=Cu2+ 碳(石墨、金、鉑、銀), 2Fe3++2e-=2Fe2+(各1分)
【解析】
試題分析: (1)銅和鐵離子反應(yīng)生成亞鐵離子和銅離子,離子反應(yīng)方程式為:Cu+2Fe3+═Cu2++2Fe2+,故答案為:Cu+2Fe3+═Cu2++2Fe2+;
(2)若銅完全溶解時(shí),溶液中的Fe3+、Cu2+、H+三種離子的物質(zhì)的量濃度相等,且測(cè)得溶液的pH=1,則c(H+)=c(Cu2+)=0.1mol/L,根據(jù)原子守恒得m(Cu)=CVM=0.1mol/L×0.1L×64g/mol=0.64g,根據(jù)電荷守恒得2c(SO42-)=c(H+)+2c(Cu2+)+3c(Fe3+)=6c(H+)=0.6mol/L,c(SO42-)=0.3mol/L,故答案為:0.64,0.3mol/L;
(3)若欲在如圖所示的裝置中發(fā)生(1)中的反應(yīng),則銅電極是負(fù)極,不如銅活潑的金屬或?qū)щ姷姆墙饘僮髡龢O,所以X電極是負(fù)極,負(fù)極上電極反應(yīng)式為:Cu-2e-═Cu2+,碳(石墨、金、鉑、銀)作正極,正極上鐵離子得電子發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為:2Fe3++2e-═2Fe2+,故答案為:負(fù)極,Cu-2e-═Cu2+,碳(石墨、金、鉑、銀),2Fe3++2e-═2Fe2+。
考點(diǎn):本題考查的是氧化還原反應(yīng)和原電池的基礎(chǔ)知識(shí)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
2- 4 |
正、負(fù)極判斷 | 電極材料 | 電極反應(yīng)式 | |
X極 | 負(fù) 負(fù) |
銅 銅 |
Cu-2e-═Cu2+ Cu-2e-═Cu2+ |
Y極 | 正 正 |
碳 碳 |
2Fe3++2e-═2Fe2+ 2Fe3++2e-═2Fe2+ |
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(8分)金屬銅不溶于稀硫酸,可溶于鐵鹽溶液生成銅鹽與亞鐵鹽,F(xiàn)將一定量的銅片加入到100 mL稀硫酸和硫酸鐵的混合溶液中,銅片完全溶解(不考慮鹽的水解及溶液體積的變化)。
(1)寫出銅溶解于上述混合溶液的離子方程式______。
(2)若銅完全溶解時(shí),溶液中的Fe3+、Cu2+、H+三種離子的物質(zhì)的量濃度相等,且測(cè)得溶液的pH=1,則溶解銅的質(zhì)量是______g,溶液中的c(SO42-)=______mol/L。
(3)若欲在如圖所示的裝置中發(fā)生(1)中的反應(yīng),則X極是 (正、負(fù)極),電極反應(yīng)式 。Y極的材料名稱是 ,電極反應(yīng)式 。
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