题目内容
【题目】能量之间可相互转化:电解食盐水制备Cl2是将电能转化为化学能,而原电池可将化学能转化为电能。
设计两种类型的原电池,探究其能量转化效率。限选材料:ZnSO4(aq),FeSO4(aq),CuSO4(aq);铜片,铁片,锌片和导线。
(1)完成原电池甲的装置示意图(如图所示),并做相应标注。要求:在同一烧杯中,电极与溶液含相同的金属元素。
(2)以铜片为电极之一,CuSO4(aq)为电解质溶液,只在一个烧杯中组装原电池乙,工作一段时间后,可观察到负极 。
(3)甲乙两种原电池中可更有效地将化学能转化为电能的是 ,其原因是 。
【答案】(1)如图所示(合理即可)
(2)逐渐溶解
(3)甲 甲使用了盐桥,避免负极金属直接与溶液中的铜离子反应而造成能量损失
【解析】(1)由题给材料,结合原电池的构成条件可知,组合的原电池可以为锌铜原电池、锌铁原电池、铁铜原电池。由题图所给电子移动方向可知,左边为负极(较活泼金属)、右边为正极(较不活泼金属),则组合的原电池如图所示。
(2)由所给的电极材料可知,当铜片作电极时,铜片一定是正极,则负极是活泼的金属(如Zn或Fe,失去电子发生氧化反应),反应现象是电极逐渐溶解。
(3)甲电池使用了盐桥,避免负极金属直接与溶液中的铜离子反应而造成能量损失,能更有效地将化学能转化为电能。
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