Question

7．利用铜和硝酸银反应原理设计一个原电池，此电池负极材料为Cu，负极的电极反应Cu-2e^-=Cu²⁺；，正极材料为石墨，正极的电极反应2Ag⁺+2 e^-=2Ag．将锌片、铜片连接后浸入稀硫酸溶液中，工作一段时间，锌片质量减少3.25克，铜片表面析出氢气1.12升（标准状况下），导线中通过0.1摩尔电子．

Answer 1

分析 铜和硝酸银反应生成硝酸铜和金属银，可以根据金属的活泼性判断正负极，根据电极上发生反应的类型确定电极反应式；将锌片、铜片连接后浸入稀硫酸溶液中，金属锌是负极，发生失去电子的氧化反应，在正极上是氢离子得电子的还原反应，根据电极反应式结合电子守恒进行计算即可．

解答 解：（1）铜和硝酸银反应生成硝酸铜和金属银，Cu+2AgNO₃=Cu（NO₃）₂+Ag，可以判断此电池负极材料为Cu，电极反应式为：Cu-2e^-=Cu²⁺；正极材料为石墨或是活泼性比Cu弱的金属，电极反应式为：2Ag⁺+2 e^-=2Ag，将锌片、铜片连接后浸入稀硫酸溶液中，金属锌是负极，发生失去电子的氧化反应：Zn-2e^-=Zn²⁺，锌片质量减少3.25克即0.05mol，转移电子是0.1mol，在正极上是氢离子得电子的还原反应，2H⁺+2e^-=H₂↑，此电极上产生氢气是0.05mol，标况下，体积是0.05mol×22.4L/mol=1.12L，
故答案为：Cu；Cu-2e^-=Cu²⁺；石墨；2Ag⁺+2 e^-=2Ag；1.12；0.1．

点评 本题考查原电池工作原理知识，侧重于学生的分析能力的考查，注意把握原电池电极方程式的书写，学习中注意相关基础知识的积累，难度不大．