Question

6．原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置．

（1）如圖甲所示：①在Cu-Zn原電池中，Zn極發(fā)生氧化反應(yīng)（填“氧化”或“還原”）． 寫(xiě)出電極反應(yīng)式Zn-2e^-=Zn²⁺．
Cu極為正極；電極反應(yīng)式為2H⁺+2e^-=H₂↑．
②外電路中，電子流向正極；內(nèi)電路溶液中，SO₄^2-移向負(fù)極．
（2）從理論上講，氧化還原反應(yīng)都可以設(shè)計(jì)成原電池．請(qǐng)你根據(jù)以下這個(gè)反應(yīng)：Cu+2FeCl₃═CuCl₂+2FeCl₂，設(shè)計(jì)一個(gè)原電池（如圖乙），在圖中括號(hào)內(nèi)標(biāo)明正負(fù)極的材料及電解質(zhì)溶液，寫(xiě)出正極和負(fù)極的電極反應(yīng)式．
負(fù)極反應(yīng)式為Cu-2e^-=Cu²⁺；
正極反應(yīng)式為2Fe³⁺+2e^-=2Fe²⁺．

Answer 1

分析 （1）原電池中活潑金屬做負(fù)極；負(fù)極上活潑金屬失電子發(fā)生氧化反應(yīng)；正極上溶液中的陽(yáng)離子得電子；原電池中電子從負(fù)極流向正極；原電池中陰離子移向原電池的負(fù)極；
（2）由方程式可知，Cu被氧化，為原電池的負(fù)極，則正極可為碳棒，電解質(zhì)溶液為氯化鐵溶液，正極發(fā)生還原反應(yīng)，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，以此解答該題．

解答 解：（1）①在Cu-Zn原電池中，活潑金屬Zn做負(fù)極；負(fù)極上Zn失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成鋅離子，其電極反應(yīng)為：Zn-2e^-=Zn²⁺；正極上溶液中的銅離子得電子生成Cu，其電極反應(yīng)式為：2H⁺+2e^-=2H₂↑；
故答案為：氧化；Zn-2e^-=Zn²⁺；正； 2H⁺+2e^-=2H₂↑；
②原電池中電子從負(fù)極流向正極，所以外電路中，電子流向正極；原電池中陰離子移向原電池的負(fù)極，則內(nèi)電路溶液中，SO₄^2-移向負(fù)極；
故答案為：正；負(fù)；
（2）由方程式Cu+2FeCl₃=CuCl₂+2FeCl₂可知，Cu被氧化，為原電池的負(fù)極，負(fù)極反應(yīng)為Cu-2e^-=Cu²⁺，正極Fe³⁺被還原，電極方程式為2Fe³⁺+2e^-=2Fe²⁺，
Cu被氧化，為原電池的負(fù)極，則正極可為碳棒，電解質(zhì)溶液為氯化鐵，
則原電池裝置圖可設(shè)計(jì)為，
故答案為：；Cu-2e^-=Cu²⁺；2Fe³⁺+2e^-=2Fe²⁺．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了原電池原理及原電池的設(shè)計(jì)，原電池的設(shè)計(jì)關(guān)鍵是負(fù)極材料和電解質(zhì)溶液的成分，一般來(lái)說(shuō)，還原劑作負(fù)極，不如負(fù)極活潑的金屬或非金屬導(dǎo)體作正極，氧化劑的溶液作電解質(zhì)溶液，題目難度中等．