Question

Experiment:

Answer 1

Answer:

Here are four possible voltaic cells.  

Explanation:

1. Standard reduction potentials

                                         E°/V

I₂(s) + 2e⁻ ⟶ 2I⁻(aq);        0.54

Cu²⁺(aq) + 2e⁻ ⟶ Cu(s);   0.34

Fe²⁺(aq) + 2e⁻ ⟶ Fe(s);   -0.41

Zn²⁺(aq) + 2e⁻ ⟶ Zn(s);   -0.76

2. Possible Voltaic cells

(a) Zn/I₂

                                                                       E°/V

Anode:     Zn(s) ⟶ Zn²⁺(aq) + 2e⁻;                 0.76

Cathode:  I₂(s) + 2e⁻ ⟶ 2I⁻(aq);                     0.54

Cell:         Zn(s) +  I₂(s) ⟶  Zn²⁺(aq) + 2I⁻(aq); 1.30

Zn(s)|Zn²⁺(aq)∥I⁻(aq)|I₂(s)|C(s, graphite)

Zn is the anode; graphite is the cathode.

(b) Zn/Cu²⁺

                                                                          E°/V

Anode:     Zn(s) ⟶ Zn²⁺(aq) + 2e⁻;                    0.76

Cathode:  Cu²⁺(aq) + 2e⁻ ⟶ Cu(s);                  0.34

Cell:          Zn(s) +  Cu²⁺(s) ⟶  Zn²⁺(aq) + Cu(s); 1.10

Zn(s)|Zn²⁺(aq)∥Cu²⁺(aq)|Cu(s)

Zn is the anode; Cu is the cathode.

(c) Zn/Fe²⁺

                                                                            E°/V

Anode:     Zn(s) ⟶ Zn²⁺(aq) + 2e⁻;                     0.76

Cathode:  Fe²⁺(aq) + 2e⁻ ⟶ Fe(s);                    -0.41

Cell:          Zn(s) +  Fe²⁺(s) ⟶  Zn²⁺(aq) + Fe(s);  0.35

Zn(s)|Zn²⁺(aq)∥Fe²⁺(aq)|Fe(s)

Zn is the anode; Fe is the cathode.

(d) Fe/I₂

                                                                         E°/V

Anode:     Fe(s) ⟶ Fe²⁺(aq) + 2e⁻;                   0.41

Cathode: I₂(s) + 2e⁻ ⟶ 2I⁻(aq);                     0.54

Cell:         Zn(s) +  I₂(s) ⟶  Zn²⁺(aq) + 2I⁻(aq); 0.95

Fe(s)|Fe²⁺(aq)∥I⁻(aq)|I₂(s)|C(s, graphite)

Fe is the anode; graphite is the cathode.