Question

20．原电池是一种把化学能直接转化为电能的装置．其反应本质是氧化还原反应．在原电池中，相对较活泼的金属材料做电池的负极，在该电极上发生氧化反应．
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（正极铜片负极铁片）、电解质溶液（稀硫酸）、导线、250ml烧杯、电流表．
（2）电极反应式：正极2H⁺+2e^-=H₂↑
（3）总反应的离子方程式Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑．

Answer 1

分析 原电池是一种将化学能直接转化为电能的装置，原电池反应中存在电子转移；活泼性强的失电子作负极，发生氧化反应；
（1）根据原电池构成条件选择电极材料和电解质溶液；
（2）原电池负极发生发生氧化反应，铁失去电子生成亚铁离子；正极发生还原反应，溶液中的氢离子得到电子失去氢气；
（3）总反应是正极和负极反应的和．

解答 解：原电池是一种将化学能直接转化为电能的装置，原电池反应中存在电子转移，属于氧化还原反应；活泼性强的失电子作负极，发生氧化反应；
故答案为：化学能；电能；氧化还原反应；负；氧化；
（1）铁和硫酸可以构成自发的氧化还原反应，金属铁是负极，铜是正极，电解质是稀硫酸，
故答案为：铜片；铁片；稀硫酸；
（2）原电池负极发生发生氧化反应，铁失去电子生成亚铁离子，即Fe-2e^-=Fe²⁺；正极发生还原反应，溶液中的氢离子得到电子失去氢气，即2H⁺+2e^-=H₂↑，
故答案为：2H⁺+2e^-=H₂↑；
（3）总反应是正极和负极反应的和，即铁和硫酸构成的自发的氧化还原反应：Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑，
故答案为：Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑．

点评 本题考查了原电池的设计、原电池工作原理及电极反应的书写，题目难度不大，注意明确原电池工作原理、掌握电极反应式的书写方法．