Question

15．查阅资料知，2Ag（银白色）+2HI═2AgI（黄色）+H₂↑．选用药品和仪器将该反应设计成原电池．回答下列问题．
供选用药品和仪器：银片、锌片、石墨、铜片、HI溶液、稀H₂SO₄溶液、AgNO₃溶液和KI溶液、铜质导线、烧杯、U形管、电流表．
（1）2Ag（银白色）+2HI═2AgI（黄色）+H₂↑的化学反应类型是氧化还原反应，负极材料为Ag．
（2）负极上的现象是Ag电极逐渐溶解、负极附近有黄色沉淀生成，负极的电极反应式为Ag-e^-+I^-=AgI↓．
（3）若消耗5.4g银．电路中转移电子0.05mol，收集到的氢气体积为560mL（标准状况）．

Answer 1

分析 （1）原电池中，失电子发生氧化反应的电极是负极、得电子发生还原反应的电极是正极，根据电池反应式知，Ag失电子发生氧化反应、氢离子得电子发生还原反应，所以Ag是负极、不如Ag活泼的石墨作正极；
（2）负极上Ag溶解，生成的银离子和碘离子反应生成AgI黄色沉淀；
（3）根据Ag和转移电子之间的关系式计算转移电子物质的量，根据转移电子守恒计算生成氢气体积．

解答 解：（1）该反应方程式中，Ag元素化合价由0价变为+1价、H元素化合价由+1价变为0价，所以有电子转移，为氧化还原反应；原电池中，失电子发生氧化反应的电极是负极、得电子发生还原反应的电极是正极，根据电池反应式知，Ag失电子发生氧化反应、氢离子得电子发生还原反应，所以Ag是负极、不如Ag活泼的石墨作正极，
故答案为：氧化还原反应；Ag；
（2）负极上Ag溶解，生成的银离子和碘离子反应生成AgI黄色沉淀，所以看到的现象是：Ag电极逐渐溶解、负极附近有黄色沉淀生成，电极反应式为Ag-e^-+I^-=AgI↓，
故答案为：Ag电极逐渐溶解、负极附近有黄色沉淀生成；Ag-e^-+I^-=AgI↓；
（3）根据Ag和转移电子之间的关系式得转移电子物质的量=$\frac{5.4g}{108g/mol}×1$=0.05mol，根据转移电子守恒计算生成氢气体积=$\frac{0.05mol}{2}×22.4L/mol$=560mL，
故答案为：0.05；560．

点评 本题考查原电池设计，为高频考点，侧重考查学生分析判断及计算能力，明确原电池元素化合价变化与正负极的关系是解本题关键，难点是电极反应式的书写，题目难度不大．