Question

5．原电池实现了化学能与电能之间的转化，完成下列问题：
（1）①如图是一个原电池装置，该电池的正极材料、电解质溶液（写化学式）正极：C，电解质溶液：CuSO₄．
②写出负极上发生的电极反应式：Fe-2e^-=Fe²⁺．
③溶液中Cu²⁺向正或C极移动，电子从负或Fe极流向正或C极．
（2）现有如下两个反应：（A）Na₂O+2HCl═2NaCl+H₂O
                     （B）Fe+2FeCl₃═3FeCl₂
①根据两反应本质，判断能否设计成原电池（填“能”或“不能”）（A）不能（B）能．
②如果（A或B）不能，说明其原因（A）的反应为非氧化还原反应，没有电子转移．

Answer 1

分析 （1）①铁与硫酸铜发生自发的氧化还原反应，所以正极是C，负极是铁，电解质溶液是硫酸铜；
②负极发生氧化反应，负极材料是铁，所以铁上发生的电极反应式：Fe-2e^-=Fe²⁺；
③阳离子向正极移动，Cu²⁺向正极移动，电子从负极流向正极；
（2）原电池反应必须是自发进行的放热的氧化还原反应，由此分析解答．

解答 解：（1）①铁与硫酸铜发生自发的氧化还原反应，所以正极是C，负极是铁，电解质溶液是硫酸铜，故答案为：C； CuSO₄；
②负极发生氧化反应，负极材料是铁，所以铁上发生的电极反应式：Fe-2e^-=Fe²⁺，故答案为：Fe-2e^-=Fe²⁺；
③阳离子向正极移动，Cu²⁺向正极移动，电子从负极流向正极，故答案为：正或C；负或Fe，正或C；
（2）原电池反应必须是自发进行的放热的氧化还原反应，
（A）反应中没有电子转移，不属于氧化还原反应，属于复分解反应，所以不能设计成原电池，（B）反应中氯化铁中的铁元素化合价由+3价变为+2价、单质Fe元素化合价由0价变为+2价，所以该反应有电子转移，属于氧化还原反应，且能自发进行、放热，所以能设计成原电池，故答案为：①不能；能；　②（A）的反应为非氧化还原反应，没有电子转移．

点评 本题考查了原电池设计及原电池反应特点，根据电池反应式元素化合价升降确定正负极及电解质溶液，一般来说，化合价升高的金属单质作负极、化合价升高的电解质为原电池电解质，题目难度不大．