Question

根据已具备的氧化还原反应知识和电学知识，利用提供的实验Hj品按照题意要求设计一套电池装置．提供的，用品：锌片、铁片、铜片、碳（石墨）棒、导线、金属夹、手电筒用小灯泡、稀H₂SO₄溶液、AgNO₃溶液、250mL烧杯、酒精灯、玻璃棒等．
（1）当选择用AgNO₃溶液作为电解质溶液时，由以上提供的用品能组装成套电池，以上电池正极上的反应均相同，写出极上的反应式：
（2）选择稀H₂SO₄作为电解质溶液，其它用品自选，设计一套能表明电路中有电流产生的电池装置，在右边画出你设计的装置简图；
（3）根据你设计的装置简图同答下列问题：
①负极是

 

，发生

 

（填“氧化”或“还原”）反应，电极反应式为：

 

；
②正极上能观察到的现象是

 

；
③电子流动的方向是

 

．

Answer 1

考点：设计原电池

专题：电化学专题

分析：（1）根据原电池工作原理，电解质溶液为硝酸银溶液，阴离子在正极得到电子生成单质银，据此写出反应的电极反应；
（2）根据原电池构成条件选择电极材料，然后画出原电池的装置简图；
（3）①原电池负极发生发生氧化反应，锌失去电子生成锌离子；
②正极发生还原反应，溶液中的氢离子得到电子失去氢气；
③电子流到方向与电流方向相反．

解答： 解：（1）当选择用AgNO₃溶液作为电解质溶液时，无论选择何种材料为电极，构成的原电池中，正极发生的反应都是银离子得到电子，电极反应为：Ag⁺+e^-=Ag↓，
故：原电池的正负反应为：Ag⁺+e^-=Ag↓；
（2）硫酸为电解质溶液，可以选择锌和铜为电解，构成的原电池装置简图为，
答：以硫酸为电解质溶液的原电池装置图为；
（3）①负极金属锌失去电子生成锌离子，发生了氧化反应，电极反应式为：Zn-2e^-=Zn²⁺，
故答案为：锌（电极）；氧化； Zn-2e^-=Zn²⁺；
②该原电池的正极氢离子得到电子生成了氢气，所以正极现象为：铜片上有气泡产生，但铜不溶解，
故答案为：铜片上有气泡产生，但铜不溶解；
③原电池中电流方向为正极流向负极，该原电池中锌为负极，铜为正极，电子流动方向与电流方向相反，电子由负极锌片上流出，经导线、小灯泡流入正极铜片上，
故答案为：电子由负极锌片上流出，经导线、小灯泡流入正极铜片上．

点评：本题考查了原电池的设计、原电池工作原理及电极反应的书写，题目难度中等，注意明确原电池工作原理、掌握电极反应式的书写方法，能够根据要求画出原电池装置简图．