Question

15．应用电化学原理，回答下列问题：

（1）上述三个装置中，负极反应物化学性质上的共同特点是失电子被氧化，具有还原性．
（2）甲中电流计指针偏移时，盐桥（装有含琼胶的KCl饱和溶液）中离子移动的方向是K⁺会移向CuSO₄溶液，氯离子移向硫酸锌溶液．
（3）乙中正极反应式为O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-；若将H₂换成CH₄，则负极反应式为CH₄-8e^-+10OH^-=CO₃^2-+7H₂O．
（4）丙中铅蓄电池放电一段时间后，进行充电时，要将外接电源的负极与铅蓄电池负极相连接．
（5）应用原电池反应可以探究氧化还原反应进行的方向和程度．如图连接装置并加入药品（盐桥中的物质不参与反应），进行实验：
i、K闭合时，指针偏移、放置一段时间后，指针偏移减小．
ii、随后向U型管左侧逐渐加入浓Fe₂（SO₄）₃溶液，发现电压表指针的变化依次为：偏移减小→回到零点→逆向偏移．
①实验i中银作正极．
②综合实验i、ii的现象，得出Ag⁺和Fe²⁺反应的离子方程式是Fe²⁺+Ag⁺=Fe³⁺+Ag．

Answer 1

分析 （1）负极物质中元素化合价升高中，发生氧化反应，本身具有还原性；
（2）阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，盐桥中的K⁺会移向CuSO₄溶液；
（3）正极是氧气得电子发生还原反应生成氢氧根离子；甲烷发生氧化反应生成碳酸盐和水；
（4）丙中铅蓄电池放电一段时间后，进行充电时，要将外接电源的负极要使硫酸铅变成单质铅，发生还原反应，所以应做电解池的阴极；
（5）①亚铁离子失电子发生氧化反应，所以碳是负极，银是正极；
②综合实验i、ii的现象，得出Ag⁺和Fe²⁺反应的离子方程式是Fe²⁺+Ag⁺=Fe³⁺+Ag．

解答 解；（1）负极物质中元素化合价升高中，发生氧化反应，本身具有还原性，故答案为：失电子被氧化，具有还原性；
（2）阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，盐桥中的K⁺会移向CuSO₄溶液，氯离子移向硫酸锌溶液，故答案为：K⁺会移向CuSO₄溶液，氯离子移向硫酸锌溶液；（3）正极是氧气得电子发生还原反应生成氢氧根离子，电极反应式为：O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-，若将H₂换成CH₄，则负极反应式为CH₄-8e^-+10OH^-=CO₃^2-+7H₂O，故答案为：O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-；CH₄-8e^-+10OH^-=CO₃^2-+7H₂O；
（4）丙中铅蓄电池放电一段时间后，进行充电时，要将外接电源的负极要使硫酸铅变成单质铅，发生还原反应，所以应做电解池的阴极，则与电源的负极相连，故答案为：负；
（5）①亚铁离子失电子发生氧化反应，所以碳是负极，银是正极，故答案为：正；
②综合实验i、ii的现象，得出Ag⁺和Fe²⁺反应的离子方程式是Fe²⁺+Ag⁺=Fe³⁺+Ag，故答案为：Fe²⁺+Ag⁺=Fe³⁺+Ag．

点评 本题考查原电池的工作原理，题目难度不大，注意电极的判断和电极方程式的书写，把握原电池的工作原理，学习中注意相关知识的把握．