Question

17．請根據氧化還原反應Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑設計成原電池：
（1）負極材料為：Fe發(fā)生的電極反應是：Fe-2e^-═Fe²⁺，電流流出（填“流出”或“流入”）
（2）正極發(fā)生的電極反應是：2H⁺+2e^-═H₂↑該反應為還原反應（填“氧化反應”或“還原反應”）
（3）若電路中轉移6.02×10²²個e^-，則產生標況下H₂的體積為1.12L．

Answer 1

分析 （1）（2）由方程式可知，Fe元素化合價由0價變?yōu)?2價，則負極應為Fe，發(fā)生氧化反應生成Fe²⁺，正極為活潑性比鐵弱的金屬或非金屬，發(fā)生還原反應，H⁺被還原生成H₂，則電解質溶液為稀鹽酸或稀硫酸；
（3）根據氫氣和轉移電子之間的關系式計算氫氣體積．

解答 解：（1）由方程式可知，Fe元素化合價由0價變?yōu)?2價，則負極應為Fe，發(fā)生氧化反應生成Fe²⁺，電極反應式為Fe-2e^-═Fe²⁺，電子從負極沿導線流向正極，所以負極上電子流出，
故答案為：Fe；Fe-2e^-═Fe²⁺；流出；
（2）正極上氫離子得電子發(fā)生還原反應，電極反應式為2H⁺+2e^-═H₂↑，故答案為：2H⁺+2e^-═H₂↑；還原反應；
（3）根據2H⁺+2e^-═H₂↑知，生成22.4L氫氣需要轉移2×6.02×10²³個e^-，電子，則轉移6.02×10²²個e^-生成氫氣體積=$\frac{6.02×1{0}^{22}}{2×6.02×1{0}^{23}}×22.4L$=1.12L，
故答案為：1.12L．

點評 本題考查原電池設計，明確原電池原理是解本題關鍵，知道從化合價變化確定正負極、電解質溶液，題目難度不大．