题目内容

6.原电池是把化学能转化为电能的装置.

(1)如图甲所示:①在Cu-Zn原电池中,Zn极发生氧化反应(填“氧化”或“还原”). 写出电极反应式Zn-2e-=Zn2+
Cu极为正极;电极反应式为2H++2e-=H2↑.
②外电路中,电子流向正极;内电路溶液中,SO42-移向负极.
(2)从理论上讲,氧化还原反应都可以设计成原电池.请你根据以下这个反应:Cu+2FeCl3═CuCl2+2FeCl2,设计一个原电池(如图乙),在图中括号内标明正负极的材料及电解质溶液,写出正极和负极的电极反应式.
负极反应式为Cu-2e-=Cu2+
正极反应式为2Fe3++2e-=2Fe2+

分析 (1)原电池中活泼金属做负极;负极上活泼金属失电子发生氧化反应;正极上溶液中的阳离子得电子;原电池中电子从负极流向正极;原电池中阴离子移向原电池的负极;
(2)由方程式可知,Cu被氧化,为原电池的负极,则正极可为碳棒,电解质溶液为氯化铁溶液,正极发生还原反应,负极发生氧化反应,以此解答该题.

解答 解:(1)①在Cu-Zn原电池中,活泼金属Zn做负极;负极上Zn失电子发生氧化反应生成锌离子,其电极反应为:Zn-2e-=Zn2+;正极上溶液中的铜离子得电子生成Cu,其电极反应式为:2H++2e-=2H2↑;
故答案为:氧化;Zn-2e-=Zn2+;正; 2H++2e-=2H2↑;
②原电池中电子从负极流向正极,所以外电路中,电子流向正极;原电池中阴离子移向原电池的负极,则内电路溶液中,SO42-移向负极;
故答案为:正;负;
(2)由方程式Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2可知,Cu被氧化,为原电池的负极,负极反应为Cu-2e-=Cu2+,正极Fe3+被还原,电极方程式为2Fe3++2e-=2Fe2+
Cu被氧化,为原电池的负极,则正极可为碳棒,电解质溶液为氯化铁,
则原电池装置图可设计为
故答案为:;Cu-2e-=Cu2+;2Fe3++2e-=2Fe2+

点评 本题考查了原电池原理及原电池的设计,原电池的设计关键是负极材料和电解质溶液的成分,一般来说,还原剂作负极,不如负极活泼的金属或非金属导体作正极,氧化剂的溶液作电解质溶液,题目难度中等.

练习册系列答案
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17.(某小组同学为探究H2O2、H2SO3、Br2氧化性强弱,设计如下实验(夹持仪器已略去,装置的气密性已检验)
实验记录如下:
实验操作实验现象
打开活塞a,通入一段时间氮气,关闭活塞a无明显实验现象
打开活塞b,滴加氯水,关闭活塞bA中溶液变为红棕色.
打开活塞a,吹入氮气A中红棕色明显变浅;B中有气泡,产生大量白色沉淀,混合液颜色无明显变化.
停止吹入氮气,关闭活塞a;打开活塞c,逐滴加入H2O2溶液开始时颜色无明显变化;继续滴加H2O2溶液,一段时间后,混合液逐渐变成红棕色.
打开活塞b,滴加氯水A中溶液变为红棕色.
请回答下列问题:
(1)装置C的作用是吸收尾气中的SO2、Br2等,防止污染空气,C中盛放的药品是NaOH溶液.
(2)实验操作Ⅰ中,吹入氮气的目的是排尽装置内的空气,排除O2对氧化H2SO3实验的干扰.
(3)实验操作Ⅲ,B装置中发生反应的离子方程式是Br2+H2SO3+H2O═4H++2Br-+SO42-、SO42-+Ba2+═BaSO4↓.
(4)实验操作Ⅳ,开始时颜色无明显变化的原因是(写出一条即可):H2SO3有剩余(H2O2浓度小或Br-与H2O2反应慢等因素都可).
(5)实验操作Ⅳ,混合液逐渐变成红棕色,其对应的离子方程式H2O2+2Br-+2H+=Br2+2H2O.
(6)由上述实验得出的结论是氧化性:H2O2>Br2>H2SO3
(7)实验操作Ⅴ的目的是确认实验III中吹出的气体中不含Cl2,排除Cl2对后续实验的干扰.

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