Question

1．利用化學(xué)反應(yīng)將存儲(chǔ)在物質(zhì)內(nèi)部的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，科學(xué)家設(shè)計(jì)出了原電池，從而為人類生產(chǎn)、生活提供能量．
（1）甲同學(xué)認(rèn)為，所有的氧化還原反應(yīng)都可以設(shè)計(jì)成原電池，你是否同意否（填“是”或“否”）．若不同意，請(qǐng)你試舉一例，寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式：C+CO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2CO
（2）乙同學(xué)依據(jù)氧化還原反應(yīng)：2Ag⁺+Cu=Cu²⁺+2Ag設(shè)計(jì)的原電池如圖所示：
①負(fù)極的材料是Cu，發(fā)生的電極反應(yīng)為Cu-2e^-=Cu²⁺；
②外電路中的電子是從Cu電極流向Ag電極．（寫出電極材料的名稱）
③當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到一段時(shí)間后取出電極材料，測(cè)得某一電極增重了5.4g，則該原電池反應(yīng)共轉(zhuǎn)移了的電子數(shù)目是0.05mol
④請(qǐng)指出該原電池裝置的一個(gè)缺點(diǎn)：能量利用率低，不能提供持續(xù)穩(wěn)定的電流．

Answer 1

分析 （1）原電池的反應(yīng)必須是自發(fā)的氧化還原反應(yīng)；
（2）①根據(jù)電池反應(yīng)式知，失電子化合價(jià)升高的金屬作負(fù)極，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)；
②電子從負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極；
③根據(jù)電極反應(yīng)式計(jì)算通過電子的物質(zhì)的量；
④能量利用率低，不能提供持續(xù)穩(wěn)定的電流是該原電池裝置的缺點(diǎn)．

解答 解：（1）原電池的反應(yīng)必須是自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，從理論上來講，任何自發(fā)的氧化還原反應(yīng)均可設(shè)計(jì)為原電池，非自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)不能設(shè)計(jì)為原電池，例如：C+CO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2CO，故答案為：否；C+CO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2CO；
（2）①由反應(yīng)“2Ag⁺+Cu═Cu²⁺+2Ag”可知，在反應(yīng)中，Cu被氧化，失電子，應(yīng)為原電池的負(fù)極，反應(yīng)式為Cu-2e^-=Cu²⁺，故答案為：Cu；Cu-2e^-=Cu²⁺；
②電子從負(fù)極Cu沿導(dǎo)線流向正極Ag，故答案為：Cu；Ag；
③當(dāng)銀電極質(zhì)量增加5.4g，則n（Ag）=$\frac{5.4g}{108g/mol}$=0.05mol，根據(jù)電極反應(yīng)Ag⁺+e^-=Ag，可知導(dǎo)線中通過的電子的物質(zhì)的量為0.05mol，故答案為：0.05mol；
④能量利用率低，不能提供持續(xù)穩(wěn)定的電流是該原電池裝置的缺點(diǎn)，故答案為：能量利用率低，不能提供持續(xù)穩(wěn)定的電流．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了原電池設(shè)計(jì)，明確原電池原理是解本題關(guān)鍵，根據(jù)電池反應(yīng)式中得失電子的物質(zhì)選取負(fù)極材料和電解質(zhì)，知道原電池中正負(fù)極的判斷方法，難度不大．