题目内容
（1）如图所示，组成一种原电池．试回答下列问题（灯泡功率合适）：①电解质溶液为稀H2SO4时上述装置中灯泡亮，此时Al电极上发生反应的电极反应式为：
②电解质溶液为NaOH溶液时，灯泡
a．若灯泡亮，则Al电极上发生反应的电极反应式为：
b．若灯泡不亮，其理由为：
（2）原电池原理的应用之一是可以设计原电池．请利用反应“Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+”设制一个原电池（正极材料用碳棒）则该电池的负极材料是
考点：原电池和电解池的工作原理
专题：电化学专题
分析：（1）①Mg、Al和稀硫酸构成原电池，Mg易失电子作负极，Al作正极，正极上氢离子得电子发生还原反应；
②该装置能自发的进行氧化还原反应，所以Mg、Al和NaOH溶液构成原电池，Al易失电子而作负极、Mg作正极，该装置将化学能转化为电能，所以灯泡亮；
（2）根据电池反应式知，Cu易失电子作负极、石墨作正极，电解质为可溶性的铁盐，负极上Cu失电子发生氧化反应，正极上铁离子得电子发生还原反应，根据铜和转移电子之间的关系式计算，作原电池负极的金属加速被腐蚀．
②该装置能自发的进行氧化还原反应，所以Mg、Al和NaOH溶液构成原电池，Al易失电子而作负极、Mg作正极，该装置将化学能转化为电能，所以灯泡亮；
（2）根据电池反应式知，Cu易失电子作负极、石墨作正极，电解质为可溶性的铁盐，负极上Cu失电子发生氧化反应，正极上铁离子得电子发生还原反应，根据铜和转移电子之间的关系式计算，作原电池负极的金属加速被腐蚀．
解答：
解：（1）①该装置为原电池，Mg易失电子作负极、Al作正极，正极上氢离子得电子发生还原反应，电极反应式为2H++2e-=H2↑，故答案为：2H++2e-=H2↑；
②该装置中，铝能和氢氧化钠溶液发生氧化还原反应，该装置符合原电池构成条件，所以Mg、Al和NaOH溶液构成原电池，则灯泡亮；
Al易失电子作负极、Mg作正极，负极上电极反应式为Al+4OH--3e-=[Al（OH）4]-，
故答案为：亮；Al+4OH--3e-=[Al（OH）4]-；
（2）根据电池反应式知，Cu元素化合价由0价变为+2价、Fe元素化合价由+3价变为+2价，所以Cu作负极、石墨作正极，电解质为可溶性的铁盐，负极上Cu失电子发生氧化反应，电极反应式为Cu-2e-=Cu2+，正极上铁离子得电子发生还原反应，电极反应式为Fe3++e-=Fe2+；
根据Cu-2e-=Cu2+知，导线上转移电子1.5mol，则溶解m（Cu）=
×64g/mol=48g，
Zn和铜离子发生置换反应生成Cu，Zn、Cu和硫酸构成原电池，Zn易失电子作负极、Cu作正极，从而加速Zn的腐蚀，
故答案为：Cu；Fe3++e-=Fe2+；48g；形成了Zn-Cu原电池，加快了化学反应的速率．
②该装置中，铝能和氢氧化钠溶液发生氧化还原反应，该装置符合原电池构成条件，所以Mg、Al和NaOH溶液构成原电池，则灯泡亮；
Al易失电子作负极、Mg作正极，负极上电极反应式为Al+4OH--3e-=[Al（OH）4]-，
故答案为：亮；Al+4OH--3e-=[Al（OH）4]-；
（2）根据电池反应式知，Cu元素化合价由0价变为+2价、Fe元素化合价由+3价变为+2价，所以Cu作负极、石墨作正极，电解质为可溶性的铁盐，负极上Cu失电子发生氧化反应，电极反应式为Cu-2e-=Cu2+，正极上铁离子得电子发生还原反应，电极反应式为Fe3++e-=Fe2+；
根据Cu-2e-=Cu2+知，导线上转移电子1.5mol，则溶解m（Cu）=
| 1.5mol |
| 2 |
Zn和铜离子发生置换反应生成Cu，Zn、Cu和硫酸构成原电池，Zn易失电子作负极、Cu作正极，从而加速Zn的腐蚀，
故答案为：Cu；Fe3++e-=Fe2+；48g；形成了Zn-Cu原电池，加快了化学反应的速率．
点评：本题考查了原电池原理，明确原电池正负极的判断方法是解本题关键，知道原电池设计方法，注意：不能根据金属的活泼性强弱判断正负极，要根据失电子难易程度判断正负极，为易错点．
练习册系列答案
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