Question

10．依據(jù)氧化還原反應：2Ag⁺（aq）+Cu（s）═Cu²⁺（aq）+2Ag（s） 設計的原電池如圖所示．請回答下列問題：
（1）電極X的材料是Cu；電解質溶液Y是AgNO₃．
（2）銀電極為電池的正極，發(fā)生的電極反應為Ag⁺+e^-=Ag；X電極上發(fā)生的電極反應為Cu-2e^-=Cu²⁺．
（3）當Ag⁺的消耗速率為0.05mol/（L•min）時，Cu²⁺的生成速率是0.025mol/（L•min）．
（4）銅與鹽酸的反應可用于設計原電池嗎？簡述原因．不能，因為該反應為非自發(fā)的氧化還原反應．

Answer 1

分析 根據(jù)反應“2Ag⁺（aq）+Cu（s）═Cu²⁺（aq）+2Ag（s）”分析，在反應中，Cu被氧化，失電子，應為原電池的負極，電極反應為Cu-2e^-=Cu²⁺，則正極為活潑性較Cu弱的Ag，Ag⁺在正極上得電子被還原，電極反應為Ag⁺+e^-=Ag，電解質溶液為AgNO₃ ，結合電極方程式解答該題．

解答 解：（1）由反應“2Ag⁺（aq）+Cu（s）═Cu²⁺（aq）+2Ag（s）”可知，在反應中，Cu被氧化，失電子，應為原電池的負極，Ag⁺在正極上得電子被還原，電解質溶液為AgNO₃ ，
故答案為：Cu；AgNO₃；
（2）正極為活潑性較Cu弱的Ag，Ag⁺在正極上得電子被還原，電極反應為Ag⁺+e^-=Ag，X為負極，發(fā)生氧化反應，反應式為：Cu-2e^-=Cu²⁺；
故答案為：正； Ag⁺+e^-=Ag； Cu-2e^-=Cu²⁺；
（3）因為反應速率之比等于系數(shù)之比，所以當Ag⁺的消耗速率為0.05mol/（L•min）時，Cu²⁺的生成速率是$\frac{1}{2}$×0.05mol/（L•min）=0.025mol/（L•min），
故答案為：0.025mol/（L•min）；
（4）因為銅與鹽酸不能發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應，所以不能設計原電池，故答案為：不能，因為該反應為非自發(fā)的氧化還原反應．

點評 本題考查原電池的設計及工作原理，注意電極反應式的書寫方法，牢固掌握原電池中電極的判斷，電極反應式的書寫的方法性問題．