题目
将下列氧化还原反应设计成原电池,并分别写出电极反应和电池符号。 (1) Sn2++ 2Fe3+= Sn4++ 2Fe2+ (2) Cu2++ H2= Cu+ 2H+
将下列氧化还原反应设计成原电池,并分别写出电极反应和电池符号。 (1) Sn2++ 2Fe3+= Sn4++ 2Fe2+ (2) Cu2++ H2= Cu+ 2H+
题目解答
答案
(1)电极反应: (-) Sn2+= Sn4++ 2e ( 氧化反应 ) (+) Fe3++ e = Fe2+( 还原反应 ) 电池反应: Sn2++ 2Fe3+= Sn4++ 2Fe2+ ( - ) Pt | Sn2+ (c1 ), Sn 4+ (c2 ) ‖ Fe2+ (c3 ), Fe3+ (c4 ) | Pt (+) (2) 电极反应: (-) H2= 2H++ 2e (氧化反应) (+) Cu2+ + 2e = Cu (还原反应) 电池符号: (-) Pt | H2(p) | H+(c1) ‖Cu2+(c2) | Cu (+) | Pt (+)
解析
步骤 1:确定氧化还原反应中的氧化剂和还原剂
对于反应 (1) Sn2++ 2Fe3+= Sn4++ 2Fe2+,Sn2+ 被氧化成 Sn4+,Fe3+ 被还原成 Fe2+。因此,Sn2+ 是还原剂,Fe3+ 是氧化剂。
对于反应 (2) Cu2++ H2= Cu+ 2H+,H2 被氧化成 H+,Cu2+ 被还原成 Cu。因此,H2 是还原剂,Cu2+ 是氧化剂。
步骤 2:写出电极反应
对于反应 (1),阴极反应(还原反应)为 Fe3++ e = Fe2+,阳极反应(氧化反应)为 Sn2+= Sn4++ 2e。
对于反应 (2),阴极反应(还原反应)为 Cu2+ + 2e = Cu,阳极反应(氧化反应)为 H2= 2H++ 2e。
步骤 3:写出电池符号
对于反应 (1),电池符号为 (-) Pt | Sn2+ (c1 ), Sn 4+ (c2 ) ‖ Fe2+ (c3 ), Fe3+ (c4 ) | Pt (+)。
对于反应 (2),电池符号为 (-) Pt | H2(p) | H+(c1) ‖Cu2+(c2) | Cu (+) | Pt (+)。
对于反应 (1) Sn2++ 2Fe3+= Sn4++ 2Fe2+,Sn2+ 被氧化成 Sn4+,Fe3+ 被还原成 Fe2+。因此,Sn2+ 是还原剂,Fe3+ 是氧化剂。
对于反应 (2) Cu2++ H2= Cu+ 2H+,H2 被氧化成 H+,Cu2+ 被还原成 Cu。因此,H2 是还原剂,Cu2+ 是氧化剂。
步骤 2:写出电极反应
对于反应 (1),阴极反应(还原反应)为 Fe3++ e = Fe2+,阳极反应(氧化反应)为 Sn2+= Sn4++ 2e。
对于反应 (2),阴极反应(还原反应)为 Cu2+ + 2e = Cu,阳极反应(氧化反应)为 H2= 2H++ 2e。
步骤 3:写出电池符号
对于反应 (1),电池符号为 (-) Pt | Sn2+ (c1 ), Sn 4+ (c2 ) ‖ Fe2+ (c3 ), Fe3+ (c4 ) | Pt (+)。
对于反应 (2),电池符号为 (-) Pt | H2(p) | H+(c1) ‖Cu2+(c2) | Cu (+) | Pt (+)。