Question

（6分）(1) 將鐵片和銅片用導線連接并插入足量的CuSO₄溶液中，當導線上有0.2mol電子通過時,從理論上分析鐵片和銅片的質量變化（寫出計算過程）；
(2) 將(1)的反應中的銅片和導線去掉，也能發生反應，同樣發生0.2mol電子轉移時，鐵片上的質量又如何變化？（簡要地寫出計算過程）

Answer 1

（1）鐵片質量減少5.6g，銅片質量增加6.4g
（2）鐵片增重0.8g

考查原電池的有關計算。在原電池中較活潑的金屬作負極，失去電子，發生氧化反應。電子經導線傳遞到正極上，所以溶液中的陽離子向正極移動，陰離子向負極移動。正極得到電子，發生還原反應。所以鐵是負極，銅是正極，溶液中的銅離子得到電子而形成銅。如果不用導線相連，則鐵直接和硫酸銅發生置換反應。
（1）鐵比銅活潑，鐵是負極，銅是正極，電極反應式分別是
Fe  －   2e^－  ＝   Fe^2＋  、  Cu^2＋    ＋    2e^－  ＝   Cu
56g       2mol                           2mol       64g
5.6g      0.2mol                         0.2mol      6.4g
即鐵片質量減少5.6g，銅片質量增加6.4g
（2）去掉導線，則發生反應
Fe＋CuSO₄=FeSO₄＋Cu   ～e^－               ～△m↑
56g             64      2mol             8g
0.2mol           0.8g
即鐵片增重0.8g。