Question

【題目】原電池原理的發(fā)現(xiàn)是儲(chǔ)能和供能技術(shù)的巨大進(jìn)步，是化學(xué)對(duì)人類的一項(xiàng)重大貢獻(xiàn).

（1）理論上講，任何自發(fā)的氧化還原反應(yīng)都可以設(shè)計(jì)成原電池.請(qǐng)利用反應(yīng)“Cu＋2Ag+ ＝2 Ag +Cu2+ ”，設(shè)制一個(gè)化學(xué)電池（正極材料用碳棒），回答下列問(wèn)題：

①該電池的負(fù)極材料是_______，電解質(zhì)溶液是_____________；

②正極的反應(yīng)式為_____________________.

③若導(dǎo)線上轉(zhuǎn)移電子1mol，則生成銀___________克.

（2）將純鋅片和純銅片按圖方式插入100 mL相同濃度的稀硫酸中一段時(shí)間，回答下列問(wèn)題：

①在相同時(shí)間內(nèi)，兩燒杯中產(chǎn)生氣泡的速度：甲____________乙（填“＞”、“＜“或“＝” ）.

②請(qǐng)寫(xiě)出圖中構(gòu)成原電池的負(fù)極電極反應(yīng)式_______________. 電池工作時(shí)，溶液中SO42-向______極（填正、負(fù)）移動(dòng)，電池工作完成后，溶液中SO42－濃度_________（填增大或減小或不變）.

Answer 1

【答案】銅（或Cu） 硝酸銀（或AgNO3）溶液 Ag++e-=Ag 108 ＞ Zn -2e-= Zn2+ 負(fù) 不變

【解析】

原電池中較活潑的金屬是負(fù)極，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)。電子經(jīng)導(dǎo)線傳遞到正極，所以溶液中的陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，正極得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，結(jié)合相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)、原電池的組成分析解答。

（1）①根據(jù)方程式Cu+2Ag+ ＝2Ag+Cu2+可知銅失去電子，銀離子得到電子，所以該電池的負(fù)極材料是銅，電解質(zhì)溶液是含有銀離子的可溶性鹽，可以為硝酸銀（或AgNO3）溶液；

②正極銀離子得到電子，電極反應(yīng)式為Ag++e-＝Ag；

③若導(dǎo)線上轉(zhuǎn)移電子1mol，則根據(jù)反應(yīng)式Ag++e-＝Ag可知生成銀1mol，質(zhì)量是108g；

（2）①根據(jù)裝置圖可知甲中構(gòu)成原電池，鋅是負(fù)極，銅是正極，乙中不能構(gòu)成原電池，銅與稀硫酸不反應(yīng)，鋅和稀硫酸發(fā)生置換反應(yīng)，所以在相同時(shí)間內(nèi)，兩燒杯中產(chǎn)生氣泡的速度：甲＞乙；

②甲中構(gòu)成原電池，鋅是負(fù)極，則負(fù)極電極反應(yīng)式為Zn-2e-＝Zn2+；電池工作時(shí)，溶液中陰離子SO42-向負(fù)極移動(dòng)，由于硫酸根離子不參與電極反應(yīng)，則電池工作完成后，溶液中SO42－濃度不變。