题目内容
依据氧化还原反应：2Ag+（aq）+Cu（s）=Cu2+（aq）+2Ag（s）设计的原电池．可选择的试剂有：铁棒，铜棒，银棒，Fe（NO3）2溶液，AgNO3溶液，Cu（NO3）2溶液．
请回答下列问题：
（1）负极的材料是
电解质溶液是
（2）负极上观察到的现象是
（3）当Ag+的消耗速率为0.05mol/（L?min）时，Cu2+的生成速率是
（4）铜与盐酸的反应可用于设计原电池吗？简述原因
请回答下列问题：
（1）负极的材料是
铜棒
铜棒
；发生的电极反应为Cu-2e=Cu2+；
Cu-2e=Cu2+；
；正极的材料是银棒
银棒
；发生的电极反应为Ag++e-=Ag
Ag++e-=Ag
；电解质溶液是
AgNO3溶液
AgNO3溶液
；（2）负极上观察到的现象是
铜棒不断溶解
铜棒不断溶解
；正极上观察到的现象是有固体析出
有固体析出
；溶液中的阴离子移向铜棒
铜棒
（填电极材料），外电路的电子移向银棒
银棒
（填电极材料）．（3）当Ag+的消耗速率为0.05mol/（L?min）时，Cu2+的生成速率是
0.025mol/L．min．
0.025mol/L．min．
．（4）铜与盐酸的反应可用于设计原电池吗？简述原因
不能，该反应不能自发进行
不能，该反应不能自发进行
．分析：（1）根据反应“2Ag+（aq）+Cu（s）═Cu2+（aq）+2Ag（s）”分析，在反应中，Cu被氧化，失电子，应为原电池的负极，电极反应为Cu-2e-=Cu2+，则正极为活泼性较Cu弱的Ag，Ag+在正极上得电子被还原，电极反应为Ag++e=Ag，电解质溶液为AgNO3 ；
（2）负极上失电子，金属变成离子进入溶液；正极上金属离子得电子析出金属单质；溶液中阴离子移向负极，阳离子移向正极；外电路中电子从负极沿导线流向正极；
（3）根据同一反应中同一时间段内各物质的反应速率之比等于计量数之比计算；
（4）根据原电池的形成条件判断，原电池的形成条件为：①有两个活泼性不同的电极，②将电极插入电解质溶液中，③两电极间构成闭合回路，④能自发的进行氧化还原反应．
（2）负极上失电子，金属变成离子进入溶液；正极上金属离子得电子析出金属单质；溶液中阴离子移向负极，阳离子移向正极；外电路中电子从负极沿导线流向正极；
（3）根据同一反应中同一时间段内各物质的反应速率之比等于计量数之比计算；
（4）根据原电池的形成条件判断，原电池的形成条件为：①有两个活泼性不同的电极，②将电极插入电解质溶液中，③两电极间构成闭合回路，④能自发的进行氧化还原反应．
解答：解：（1）根据反应“2Ag+（aq）+Cu（s）═Cu2+（aq）+2Ag（s）”分析，在反应中，Cu被氧化，失电子生成铜离子，电极反应为应为Cu-2e-=Cu2+，所以铜为原电池的负极；则正极为活泼性较Cu弱的Ag，Ag+在正极上得电子被还原生成银单质，电极反应为Ag++e=Ag，电解质溶液为AgNO3 ，
故答案为：铜棒；Cu-2e-=Cu2+；银棒；Ag++e=Ag；AgNO3 溶液；
（2）铜为负极，负极上失电子生成铜离子进入溶液，所以看到的现象是铜棒不断溶解；正极上银离子得电子生成银单质，所以看到的现象是有固体析出；电子在正极上聚集，所以负极附近有大量的阳离子，溶液中的银离子移向负极铜棒；外电路上，电子从负极铜棒沿导线流向正极银棒，
故答案为：铜棒不断溶解；有固体析出；铜棒；银棒；
（3）同一反应中同一时间段内各物质的反应速率之比等于计量数之比，由方程式2Ag+（aq）+Cu（s）═Cu2+（aq）+2Ag（s）得，铜离子的反应速率是银离子反应速率的
，所以铜离子的反应速率是 0.025mol/L．min，故答案为：0.025mol/L．min；
（4）原电池的形成条件为：①有两个活泼性不同的电极，②将电极插入电解质溶液中，③两电极间构成闭合回路，④能自发的进行氧化还原反应．该反应不是自发进行的化学反应，所以不能设计为原电池，故答案为：不能，该反应不能自发进行．
故答案为：铜棒；Cu-2e-=Cu2+；银棒；Ag++e=Ag；AgNO3 溶液；
（2）铜为负极，负极上失电子生成铜离子进入溶液，所以看到的现象是铜棒不断溶解；正极上银离子得电子生成银单质，所以看到的现象是有固体析出；电子在正极上聚集，所以负极附近有大量的阳离子，溶液中的银离子移向负极铜棒；外电路上，电子从负极铜棒沿导线流向正极银棒，
故答案为：铜棒不断溶解；有固体析出；铜棒；银棒；
（3）同一反应中同一时间段内各物质的反应速率之比等于计量数之比，由方程式2Ag+（aq）+Cu（s）═Cu2+（aq）+2Ag（s）得，铜离子的反应速率是银离子反应速率的
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（4）原电池的形成条件为：①有两个活泼性不同的电极，②将电极插入电解质溶液中，③两电极间构成闭合回路，④能自发的进行氧化还原反应．该反应不是自发进行的化学反应，所以不能设计为原电池，故答案为：不能，该反应不能自发进行．
点评：本题原电池原理为载体考查了原电池的设计，难度较大，注意设计原电池时要紧扣原电池的形成条件，会根据原电池的电池反应式判断正负极及电解质溶液．
练习册系列答案
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