Question

根据已具备的氧化还原反应知识和电学的相关知识，利用提供的实验用品，设计一套电池装置．
供选择的用品：铜片、铁片、碳棒、稀硫酸、蔗糖溶液、电流表、导线、250ml烧杯
请填写下列空白：
（1）实验用品：电极（正极

 

 负极

 

）、电解质溶液（

 

）、导线、250ml烧杯、电流表．
（2）电极反应式：
负极

 

  正极

 

（3）总反应的离子方程式

 

（4）若导线上转移电子1mol，则负极质量变化

 

 g．

Answer 1

考点：设计原电池

专题：

分析：（1）原电池反应是自发进行的放热的氧化还原反应，可以用两种金属活动性不同的金属作电极、电解质溶液为原电池电解质溶液，也可以用较活泼的金属和导电的非金属作电极；
（2）负极上失电子发生氧化反应、正极上得电子发生还原反应；
（3）电池反应式和物质之间的反应相同；
（4）根据转移电子和金属之间的关系式计算．

解答： 解：（1）原电池反应是自发进行的放热的氧化还原反应，可以用两种金属活动性不同的金属作电极、电解质溶液为原电池电解质溶液，也可以用较活泼的金属和导电的非金属作电极，所以可以用Fe和Cu或碳棒作电极、稀硫酸作电解质溶液，
故答案为：铜片或碳棒；铁片；稀硫酸；
（2）负极上Fe失电子发生氧化反应，电极反应式为Fe-2e^-=Fe²⁺，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：Fe-2e^-=Fe²⁺；2H⁺+2e^-=H₂↑；
（3）电池反应式和物质之间的反应相同，所以电池反应式为2H⁺+Fe=H₂↑+Fe²⁺，故答案为：2H⁺+Fe=H₂↑+Fe²⁺；
（4）根据Fe-2e^-=Fe²⁺知，若导线上转移电子1mol，则负极质量变化=

1mol

2

×56g=28g，故答案为：28．

点评：本题考查原电池设计，明确原电池原理是解本题关键，会根据原电池反应特点确定正负极及电解质溶液，同时考查学生实验操作能力，题目难度不大．