Question

现有如下两个反应：
（A）NaOH+HCl═NaCl+H₂O
（B）Cu+2Ag⁺═2Ag+Cu²⁺
（1）根据两反应本质，判断能否设计成原电池

 

；
（2）如果不能，说明其原因

 

；
（3）如果可以，则写出正、负极材料及其电极反应时和反应类型（“氧化反应”或“还原反应”）：
负极：

 

，

 

，

 

；
正极：

 

，

 

，

 

；
若导线上转移电子1mol，则正极质量增加

 

g，电解质溶液：

 

．

Answer 1

考点：原电池和电解池的工作原理

专题：电化学专题

分析：（1）能设计成原电池的化学反应必须是自发进行的放热的氧化还原反应，否则不能设计成原电池；
（2）非氧化还原反应不能设计成原电池；
（3）根据Cu+2Ag⁺═2Ag+Cu²⁺可知Fe应为负极，失电子被氧化，正极可为C、Ag等，正极上Ag⁺得电子生成Ag，电解质溶液含有Ag⁺，根据电子守恒计算正极增加的质量．

解答： 解：（1）（A）该反应不是氧化还原反应，所以不能设计成原电池，（B）该反应是自发进行的放热的氧化还原反应，所以能设计成原电池，
故答案为：（A）不能，（B）能；
（2）（A）NaOH+HCl═NaCl+H₂O该反应中各元素的化合价不变，属于复分解反应，所以不是氧化还原反应，则不能设计成原电池，
故答案为：（A）反应是非氧化还原反应；
（3）Cu+2Ag⁺=Cu²⁺+2Ag，根据反应前后的金属单质确定电极材料，所以该原电池的电极材料是铜和碳，铜易失去电子发生氧化反应，所以铜作负极，电极反应式为：Cu-2e^-=Cu²⁺，碳作正极发生还原反应，2Ag⁺+2e^-=2Ag，若导线上转移电子1mol，则正极增加1molAg，质量为108克，反应物中的化合物为含银离子的可溶性化合物，常见的有硝酸银，所以电解质溶液为硝酸银溶液；
故答案为：铜；Cu-2e^-=Cu²⁺；氧化反应；碳；2Ag⁺+2e^-=2Ag；还原反应；108；硝酸银溶液．

点评：本题考查了原电池的设计和工作原理的探究，为侧重于基础知识的考查，题目难度不大．
注意原电池的设计：
1、基本方法
   以氧化还原反应为基础，确定原电池的正负极、电解质溶液及电极反应，可参考锌-铜-稀硫酸原电池模型处理问题．其方法是还原剂作负极，不如负极活泼的金属或非金属导体作正极，氧化剂的溶液作电解质溶液．
2、电解质溶液的选择
  电解质溶液一般要能与负极发生反应，或者是电解质溶液中溶解的其它物质与负极发生反应．
3、电极材料的选择
电极材料必须导电，负极必须能够与电解质溶液反应，容易失去电子；正极和负极之间只有产生电势差，电子才能定向运动，所以正极和负极不用同一种材料．