Question

已知电极材料：铁、铜、银、石墨、锌、铝，电解质溶液：氯化铜溶液、硫酸铁溶液、盐酸．按要求回答下列问题：
①电工操作上规定：不能把铜导线和铝导线连接在一起使用，请说明原因．

形成原电池加速铝导线的腐蚀能

．
②若电极材料选铜和石墨，电解质溶液选硫酸铁溶液，外加导线，能否构成原电池？

能

，若能，请写出电极反应式，负极

Cu-2e^-=Cu²⁺

，正极

2Fe³⁺+2e^-=2Fe²⁺

．若不能后面两空不填．
③若电池反应为：Cu+2H⁺=Cu²⁺+H₂，该电池属于原电池还是电解池？请写出电极材料和电解质溶液．

电解池 阳极是铜 阴极是碳棒 稀硫酸作电解质溶液

．
④有M、N两种金属分别与稀盐酸反应，产生氢气速率相近，请设计一个实验证明M、N两种金属的活泼性．

用M、N作电极，盐酸作电解液构成原电池，观察产生气泡情况

．

Answer 1

分析：①活泼性不同的两种金属遇到合适的电解质溶液易构成原电池；
②铜、石墨和硫酸铁溶液，铜能自发的和硫酸铁反应发生氧化还原反应，且铜和石墨的活泼性不同，所以能形成原电池，负极上失电子发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应；
③铜和盐酸或硫酸不反应，和硝酸反应不生成氢气，所以该反应不是自发的进行氧化还原反应，该装置是电解池，阳极上失电子，阴极上得电子，根据得失电子判断阴阳极反应；
④活泼性不同的金属M、N都能够和盐酸反应放出氢气，产生氢气速率相近，所以可以根据原电池反应中得失电子判断金属的活泼性；

解答：解：①铜、铝的金属活泼性不同，遇到合适的电解质溶液易构成原电池，从而加快铝的腐蚀，所以不能把铜导线和铝导线连接在一起使用，
故答案为：形成原电池加速铝导线的腐蚀能；
②铜、石墨的活泼性不同且都导电，铜和硫酸铁能自发的进行氧化还原反应，所以铜、石墨、硫酸铁溶液能构成原电池，铜易失去电子发生氧化反应，所以铜作负极，石墨作正极，负极上的电极反应式为：Cu-2e^-=Cu²⁺，正极上铁离子得电子发生还原反应，电极反应式为2Fe³⁺+2e^-=2Fe²⁺，故答案为Cu-2e^-=Cu²⁺，2Fe³⁺+2e^-=2Fe²⁺；
③盐酸和稀硫酸不能和铜自发的发生氧化还原反应，铜和浓硫酸、浓稀硝酸不同生成氢气，所以铜和氢离子的反应不是自发的进行的氧化还原反应，所以只能是电解池中发生的反应，阳极上铜失电子，所以铜作阳极，电解质溶液中氢离子得电子发生还原反应，所以阴极上可以用碳棒作电极，电解质溶液为含氧酸，
故答案为：电解池，阳极铜，阴极碳棒，稀硫酸作电解液；
④活泼性不同的金属M、N都能够和盐酸反应放出氢气，且产生氢气速率相近，用M和N作电极、盐酸作电解质溶液形成原电池，根据电极产生气泡的情况确定金属的活泼性，
故答案为：M、N作电极，盐酸作电解液构成原电池，观察产生气泡情况．

点评：本题考查了原电池和电解池原理，根据原电池和电解池构成条件来分析解答即可，注意构成原电池的反应必须是自发进行的且是放热的氧化还原反应．