Question

【题目】能量之间可相互转化：电解食盐水制备Cl2是将电能转化为化学能，而原电池可将化学能转化为电能。

设计两种类型的原电池，探究其能量转化效率。限选材料：ZnSO4(aq)，FeSO4(aq)，CuSO4(aq)；铜片，铁片，锌片和导线。

（1）完成原电池甲的装置示意图(如图所示)，并做相应标注。要求：在同一烧杯中，电极与溶液含相同的金属元素。

（2）以铜片为电极之一，CuSO4(aq)为电解质溶液，只在一个烧杯中组装原电池乙，工作一段时间后，可观察到负极 。

（3）甲乙两种原电池中可更有效地将化学能转化为电能的是 ，其原因是 。

Answer 1

【答案】（1）如图所示(合理即可)

（2）逐渐溶解

（3）甲 甲使用了盐桥，避免负极金属直接与溶液中的铜离子反应而造成能量损失

【解析】（1）由题给材料，结合原电池的构成条件可知，组合的原电池可以为锌铜原电池、锌铁原电池、铁铜原电池。由题图所给电子移动方向可知，左边为负极(较活泼金属)、右边为正极(较不活泼金属)，则组合的原电池如图所示。

（2）由所给的电极材料可知，当铜片作电极时，铜片一定是正极，则负极是活泼的金属(如Zn或Fe，失去电子发生氧化反应)，反应现象是电极逐渐溶解。

（3）甲电池使用了盐桥，避免负极金属直接与溶液中的铜离子反应而造成能量损失，能更有效地将化学能转化为电能。