Question

4．現(xiàn)有如下兩個反應：
（A）KOH+HNO₃═KNO₃+H₂O      
（B）H₂SO₄+Zn═ZnSO₄+H₂↑
（1）根據(jù)兩反應本質判斷能否設計成原電池：（A）不能（B）能
（2）如果不能，說明其原因（A）的反應是非氧化還原反應，沒有電子轉移
（3）如果可以，則寫出作原電池的正極材料名稱：石墨或銅片，電極反應式：負極Zn-2e^-=Zn²⁺；正極2H⁺+2e^-=H₂↑．
（4）在銅鋅原電池中，以稀硫酸為電解質溶液，若工作一段時間后，鋅片的質量減少了32.5克，則銅片表面析出了氫氣11.2L，（標準狀況下），導線中通過1 mol電子．

Answer 1

分析 （1）（2）原電池反應是自發(fā)進行的放熱的氧化還原反應；
（3）原電池反應式中，失電子化合價升高的金屬單質作負極、不如負極活潑的金屬或導電的非金屬作正極，得電子化合價降低的電解質其原電池電解質；
負極上失電子發(fā)生氧化反應、正極上得電子發(fā)生還原反應；
（4）根據(jù)轉移電子相等計算生成氫氣體積；根據(jù)鋅和轉移電子之間的關系式計算轉移電子物質的量．

解答 解：（1）（A）中各元素化合價不變，不屬于氧化還原反應，屬于復分解反應，所以不能設計成原電池；
（B）中Zn元素化合價由0價變?yōu)?2價、H元素化合價由+1價變?yōu)?價，且該反應是放熱反應、能自發(fā)進行，所以能設計成原電池，
故答案為：不能；能；
（2）（A）的反應是非氧化還原反應，沒有電子轉移，所以不能設計成原電池，故答案為：（A）的反應是非氧化還原反應，沒有電子轉移；
（3）根據(jù)電池反應式知，Zn作負極，不如鋅活潑的金屬或導電的非金屬作正極，如碳棒或銅片，負極上鋅鋅失電子發(fā)生氧化反應，正極上氫離子得電子發(fā)生還原反應，所以反應式分別為負極：Zn-2e^-=Zn²⁺、正極：2H⁺+2e^-=H₂↑，
故答案為：石墨或銅片；負極：Zn-2e^-=Zn²⁺；正極：2H⁺+2e^-=H₂↑；
（4）鋅失電子的物質的量=$\frac{32.5g}{65g/mol}×2$=1mol，根據(jù)轉移電子相等得氫氣體積=$\frac{1mol}{2}×22.4L/mol$=11.2L；
根據(jù)Zn-2e^-=Zn²⁺ 得轉移電子的物質的量=$\frac{32.5g}{65g/mol}×2$=1mol，
故答案為：11.2；1．

點評 本題考查原電池設計，側重考查學生知識運用能力，難點是根據(jù)電池反應式確定正負極材料及電解質溶液，根據(jù)元素化合價變化確定正負極及電解質溶液，題目難度不大．