Question

8．理论上讲，任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池，请利用反应“Cu+2Ag⁺?2Ag+Cu²⁺“设计一个化学电池（正极材料用碳棒），回答下列问题：
（1）①该电池的负极材料是Cu；
②若导线上转移电子2.5mol，则正极生成银270克．
（2）现有A、B、C、D四种金属片，①把A、B用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液中，A上有气泡产生；②把C、D用导线连接后同时侵入稀硫酸溶液中，D发生还原反应；③把A、C用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液中，电子流动方向为A→导线→C．根据上述情况，回答下列向题：
①在①中，金属片B发生氧化反应；
②在②中，金属片C作负极，
③如果把B、D用导线连接后同时侵入稀硫酸溶液，则金属片D上有气泡产生．
④上述四种金属的活动顺序是B＞A＞C＞D．

Answer 1

分析 （1）①根据方程式，失电子的物质作负极；电解质溶液中含有得电子的Ag⁺；
②根据正极反应式计算Ag的物质的量，带入m=nM计算质量；
（2）①原电池中较活泼的金属做负极，负极发生氧化反应；
②在原电池中，正极上发生还原反应，负极上发生氧化反应；
③在原电池中，正极上会产生气泡或者会析出金属；
④根据原电池的应用知识来判断金属的活泼性强弱．

解答 解：（1）①原电池中失电子的物质作负极，负极发生氧化反应，根据反应方程式知，Cu作负极，故答案为：Cu；
②由Ag⁺+e^-=Ag可知，导线上转移电子1mol，则被还原生成1molAg，则若导线上转移电子2.5mol，则正极生成银的质量为2.5mol×108g/mol=270g，
故答案为：270；
（2）①把A、B用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液中，A上有气泡产生，所以A是正极，B是负极，该极上发生氧化反应，故答案为：B；
②把C、D用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液中，D发生还原反应，所以D是正极，C是负极，故答案为：C；
③根据①可知金属活泼性顺序为B＞A，根据②可知金属活泼性顺序为C＞D，根据③可知金属活泼性顺序为A＞C，所以金属活泼性顺序是在原电池中，B＞A＞C＞D，如果把B、D用导线连接后同时浸入稀H₂SO₄溶液，则D为正极，该电极上有气泡产生，故答案为：D；
④根据①可知金属活泼性顺序为B＞A，根据②可知金属活泼性顺序为C＞D，根据③可知金属活泼性顺序为A＞C，所以金属活泼性顺序是在原电池中，B＞A＞C＞D，
故答案为：B＞A＞C＞D．

点评 本题考查原电池的设计、原电池原理，明确金属的活泼性与原电池正负极、得失电子、反应类型的关系是解本题关键，难度中等．