- 原电池的设计
- 共53题
（1）实验原理：Fe+2H+═Fe2++H2↑．
（2）实验用品：电极______、______、稀硫酸、______（填写所缺的实验用品）、耳机（或者电流计）．
（3）实验装置：如图
（4）原电池设计及注意的问题．
①按如图所示连接好实验仪器，注意观察（耳朵听）耳机是否有声音发出，如果没有，可将原电池的两个电极中的一极接触耳机插头上的一极（注意：接触的同时耳机的另一个极是连接在原电池的另一个电极上的），这时可以听见耳机发出“嚓嚓嚓”声音．其原因是：在原电池中，由化学能转化为______．
②如果将装置中的耳机改为电流计，则铁钉应该接电流计的______极，电极反应是______；另一极应该接电流计的______极，电极发生了______反应（“氧化”或“还原”）．
正确答案
铁钉或铁条
铜钉（其他的惰性电极如铅笔芯、铂等）
烧杯和导线
电能
负
Fe-2e-═Fe2+
正极
还原
解析
解：（2）根据电极反应式知，Fe失电子发生氧化反应而作负极，不如Fe活泼的金属或导电的非金属作正极，如铜或石墨等，稀硫酸或盐酸作电解质溶液，还需要烧杯盛放电解质溶液，需要电线连接正负极，
故答案为：铁钉或铁条；铜钉（其他的惰性电极如铅笔芯、铂等）；烧杯、导线；
（4）①原电池通过得失电子将化学能转化为电能，故答案为：电能；
②如果将耳机改为电流计，铁钉失电子生成亚铁离子，应该接负极，电极反应式为Fe-2e-═Fe2+，正极上氢离子得电子发生还原反应而生成氢气，
故答案为：负；Fe-2e-═Fe2+；正；还原．
正确答案
解：根据电池反应式知，铜易失电子作负极，银离子得电子发生还原反应，则银作正极，铜电极对应的电解质溶液为可溶性的铜盐，银电极对应的电解质溶液为可溶性的银盐溶液，铜电极上电极反应式为Cu-2e-=Cu2+，
正极上银离子得电子发生还原反应，电极反应式为Ag++e-=Ag，所以其装置图为
，答：正极银，负极铜；负极：Cu-2e-=Cu2+，正极Ag++e-=Ag；氧化反应，还原反应；装置图为
解析
解：根据电池反应式知，铜易失电子作负极，银离子得电子发生还原反应，则银作正极，铜电极对应的电解质溶液为可溶性的铜盐，银电极对应的电解质溶液为可溶性的银盐溶液，铜电极上电极反应式为Cu-2e-=Cu2+，
正极上银离子得电子发生还原反应，电极反应式为Ag++e-=Ag，所以其装置图为
，答：正极银，负极铜；负极：Cu-2e-=Cu2+，正极Ag++e-=Ag；氧化反应，还原反应；装置图为
现有如下两个反应：（A）NaOH+HCl=NaCl+H2O
（B）2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2
（1）根据两反应本质，判断能否设计成原电池（A）______（B）______
（2）如果不能，说明其原因______
（3）如果可以，则写出正极材料是______，负极材料是______电极反应式为：正级：______，负极：______ 电解质溶液名称______．
正确答案
否
能
该反应不是氧化还原反应
石墨
铜
2Fe3++2e-=2Fe2+
Cu-2e-=Cu2+；
氯化铁溶液
解析
解：（1）原电池的构成条件之一是必须能自发的进行氧化还原反应，（A）不是氧化还原反应，（B）是氧化还原反应，所以（A）不能设计成原电池，（B）能设计成原电池．
故答案为：否；能．
（2）通过（1）知，原因是该反应不是氧化还原反应，故答案为：该反应不是氧化还原反应．
（3）2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，该反应中铜作还原剂，选还原剂材料作负极材料，铜失电子变成离子进入溶液，发生氧化反应，所以电极反应式为Cu-2e-=Cu2+；
选不如负极材料活泼的金属或导电的非金属作正极，可选石墨作正极，溶液中的铁离子在正极上得电子生成二价铁离子，发生还原反应，所以电极反应式为2Fe3++2e-=2Fe2+；
选氧化剂溶液作电解质溶液，该反应中氯化铁是氧化剂，所以选氯化铁溶液作电解质溶液．
故答案为：石墨；铜；2Fe3++2e-=2Fe2+；Cu-2e-=Cu2+；氯化铁溶液．
Ⅰ：元素的金属活动性递变规律是元素周期表学习的重要内容之一．某校研究性学习小组查阅课外资料，看到第IVA族的三种金属锗、锡、铅的性质：“锗、锡在空气中不反应，铅在空气中表面生成一层氧化铅，请解释发生上述变化的原因是______．
Ⅱ：另一研究性学习小组欲通过实验探究Zn、Fe、Cu的金属活动性顺序，根据不同的实验条件设计了如下的几种实验方案：
（1）该小组同学根据提供的Zn片、Fe片和稀硫酸，设计成了一个原电池比较锌与铁的活动性顺序，请在右侧方框内画出原电池装置图．
并写出正极的反应现象及电极反应式．
现象______；电极反应式______．
（2）现只有Fe片、CuO和稀硫酸这几种药品，请你帮忙设计方案比较铁与铜的活动性顺序．你的设计方法是______．
正确答案
解：Ⅰ：金属越活泼，在空气中越容易发生反应，同主族自上而下，金属性随着原子序数的增大而增强，铅的原子序数最大，所以铅的金属性比锗和锡都强，故易被空气中的氧气氧化成氧化铅．
故答案为：铅的活动性比锗和锡都强，易被空气中的氧气氧化．
Ⅱ：（1）原电池中较活泼的金属作负极，较不活泼的金属作正极，锌的活泼性大于铁，所以铁作正极，反应时，电子从负极沿导线流向正极，溶液中的氢离子在正极上得电子生成氢气，所以在正极上看到有气泡生成，电极反应式为2H++2e-=H2↑．
故答案为：表面有气泡产生，2H++2e-=H2↑，该装置图为
（2）根据提供的药品知，铁和氧化铜都和稀硫酸反应，如果用铁和硫酸铜反应时，铁表面有红色的铜生成，就说明铁的金属性大于铜的；如果铁表面没有生成红色的铜，就说明铁的金属性小于铜的．
故答案为：先用氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜，再将铁片插入硫酸铜溶液中置换出铜．
解析
解：Ⅰ：金属越活泼，在空气中越容易发生反应，同主族自上而下，金属性随着原子序数的增大而增强，铅的原子序数最大，所以铅的金属性比锗和锡都强，故易被空气中的氧气氧化成氧化铅．
故答案为：铅的活动性比锗和锡都强，易被空气中的氧气氧化．
Ⅱ：（1）原电池中较活泼的金属作负极，较不活泼的金属作正极，锌的活泼性大于铁，所以铁作正极，反应时，电子从负极沿导线流向正极，溶液中的氢离子在正极上得电子生成氢气，所以在正极上看到有气泡生成，电极反应式为2H++2e-=H2↑．
故答案为：表面有气泡产生，2H++2e-=H2↑，该装置图为
（2）根据提供的药品知，铁和氧化铜都和稀硫酸反应，如果用铁和硫酸铜反应时，铁表面有红色的铜生成，就说明铁的金属性大于铜的；如果铁表面没有生成红色的铜，就说明铁的金属性小于铜的．
故答案为：先用氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜，再将铁片插入硫酸铜溶液中置换出铜．
已知反应Zn+2AgNO3═Zn（NO3）2+2Ag选择适宜的材料和试剂将该反应设计成一个原电池．
（1）画出装置图，并注明电池的正、负极及电极材料和电解质溶液：______
（2）写出电极反应式：______．
正确答案
解：（1）利用反应Zn+2AgNO3═Zn（NO3）2+2Ag设计原电池时，根据反应可知，Zn为负极，则正极可以是活泼性不如Zn的金属如Cu等，也可以是碳棒，电解质溶液应为AgNO3，
故答案为：
（2）正极上银得电子发生还原反应，电极反应式为：2Ag++2e-═2Ag（或Ag++e-═Ag），负极上锌失电子发生氧化反应，电极反应式为：Zn-2e-═Zn2+，
故答案为：2Ag++2e-═2Ag（或Ag++e-═Ag）；Zn-2e-═Zn2+．
解析
解：（1）利用反应Zn+2AgNO3═Zn（NO3）2+2Ag设计原电池时，根据反应可知，Zn为负极，则正极可以是活泼性不如Zn的金属如Cu等，也可以是碳棒，电解质溶液应为AgNO3，
故答案为：
（2）正极上银得电子发生还原反应，电极反应式为：2Ag++2e-═2Ag（或Ag++e-═Ag），负极上锌失电子发生氧化反应，电极反应式为：Zn-2e-═Zn2+，
故答案为：2Ag++2e-═2Ag（或Ag++e-═Ag）；Zn-2e-═Zn2+．
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