Question

5．（1）下列裝置能組成原電池的是I、III、IV．（填序號）

（2）對于鋅-銅-硫酸銅組成的原電池裝置，當鋅片溶解32.5g時，導線中有6.02×10²³個電子通過，電解質(zhì)溶液的質(zhì)量增加31.5g．
（3）如圖所示裝置：若燒杯中溶液為氫氧化鈉溶液，則負極為Al，總反應(yīng)方程為2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑

Answer 1

分析 （1）根據(jù)原電池的構(gòu)成條件分析，原電池的構(gòu)成條件是：①有兩個活潑性不同的電極，②將電極插入電解質(zhì)溶液中，③兩電極間構(gòu)成閉合回路，④能自發(fā)的進行氧化還原反應(yīng)．
（2）當鋅片溶解32.5g時，溶解的物質(zhì)的量為：$\frac{32.5g}{65g/mol}$=0.5mol，根據(jù)1mol鋅參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移2mol的電子，溶液質(zhì)量增加，65-2=63g；
（3）該裝置能自發(fā)的進行氧化還原反應(yīng)，所以構(gòu)成原電池，在該溶液中鋁易失電子而作負極，則鎂作正極．

解答 解：（1）II中不能自發(fā)的進行氧化還原反應(yīng)，所以不能構(gòu)成原電池；
V中不能構(gòu)成閉合回路，所以不能構(gòu)成原電池，則Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ符合原電池構(gòu)成條件，所以能形成原電池，故選I、III、IV；
（2）當鋅片溶解32.5g時，溶解的物質(zhì)的量為：$\frac{32.5g}{65g/mol}$=0.5mol，根據(jù)1mol鋅參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移2mol的電子，所以轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為：0.5mol×2=1mol，電子數(shù)為：6.02×10²³，溶液質(zhì)量增加，65-2=63g，所以增重為：63g×0.5=31.5g，
故答案為：6.02×10²³，31.5；
（3）該裝置符合原電池的構(gòu)成條件，所以是原電池，原電池是將化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，鋁在堿性溶液中比鎂易失電子，所以鋁作負極，負極上鋁失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成偏鋁酸根離子，正極上水得電子生成氫氣，所以電池反應(yīng)式為：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，
故答案為：Al，2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑．

點評 本題考查了原電池原理，難點是原電池的設(shè)計，這也是考試熱點，根據(jù)電池反應(yīng)式判斷負極材料及電解質(zhì)溶液，注意不能根據(jù)電極材料的活潑性確定正負極，為易錯點．