Question

某小組同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中組裝如圖所示裝置，a為鐵片，b為石墨，請回答：
（1）從能量轉(zhuǎn)化的角度看，該裝置是將

化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能

（填能量轉(zhuǎn)化的形式），符合該裝置的化學(xué)反應(yīng)類型一定是

自發(fā)進(jìn)行的放熱的氧化還原

反應(yīng)．
（2）若容器內(nèi)盛有H₂SO₄溶液，則b極的電極反應(yīng)式是

2H⁺+2e^-=H₂

，b極附近觀察到的現(xiàn)象是

有無色氣體生成

；導(dǎo)線中電子流動(dòng)的方向是

a→b

（用“a→b”或“b→a”表示）．
（3）若容器內(nèi)盛有NaCl溶液，則a為

負(fù)

極（填電極名稱）；b極的電極反應(yīng)式是

O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；

．溶液中的陽離子向

b

（填“a”或“b”）極方向移動(dòng)．

Answer 1

分析：（1）從能量轉(zhuǎn)化角度看，該裝置在將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，符合該裝置的化學(xué)反應(yīng)必須是自發(fā)進(jìn)行的放熱的氧化還原反應(yīng)；
（2）若容器內(nèi)盛有稀硫酸，鐵、石墨和稀硫酸構(gòu)成原電池，鐵作負(fù)極，石墨作正極，負(fù)極上鐵失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電子從負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極；
（3）若容器內(nèi)盛有氯化鈉溶液，則鐵發(fā)生吸氧腐蝕，負(fù)極為鐵，正極是石墨，負(fù)極上鐵發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上氧氣發(fā)生還原反應(yīng)，電解質(zhì)溶液中陽離子向正極移動(dòng)．

解答：解：（1）該裝置中沒有外接電源，從能量轉(zhuǎn)化角度看，該裝置在將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，所以應(yīng)該是原電池，符合該裝置的化學(xué)反應(yīng)必須是自發(fā)進(jìn)行的放熱的氧化還原反應(yīng)，故答案為：化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔�，自發(fā)進(jìn)行的放熱的氧化還原；
（2）若容器內(nèi)盛有稀硫酸，鐵、石墨和稀硫酸構(gòu)成原電池，鐵作負(fù)極，石墨作正極，負(fù)極上鐵失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：2H⁺+2e^-=H₂，所以看到的現(xiàn)象是有無色氣體生成，電子從負(fù)極a沿導(dǎo)線流向正極b，
故答案為：2H⁺+2e^-=H₂；有無色氣體生成；a→b；
（3）若容器內(nèi)盛有氯化鈉溶液，則鐵發(fā)生吸氧腐蝕，負(fù)極為鐵，即a是負(fù)極，正極是石墨，負(fù)極上鐵發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，電解質(zhì)溶液中陽離子向正極b移動(dòng)，
故答案為：負(fù)；O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；b．

點(diǎn)評：本題考查了原電池原理，根據(jù)原電池中正負(fù)極上得失電子即可解答，注意鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕和吸氧腐蝕的環(huán)境，難度不大．