Question

17．（1）現(xiàn)有如下兩個(gè)反應(yīng)：
A：NaOH+HCl=NaCl+H₂O      
B：2FeCl₃+Cu=2FeCl₂+CuCl₂
①根據(jù)兩反應(yīng)本質(zhì)，判斷能否設(shè)計(jì)成原電池：A不能；B能（填“能”或“不能”）
②如果不能，說明其原因A的反應(yīng)是非氧化還原反應(yīng)，沒有電子轉(zhuǎn)移．
（2）選擇適宜的材料和試劑設(shè)計(jì)一個(gè)原電池，以便完成下列反應(yīng)：Zn+Cu²⁺=Zn²⁺+Cu
①請寫出你選用的正極材料、負(fù)極材料、電解質(zhì)溶液（寫化學(xué)式）：
負(fù)極為Zn，正極為碳、鉑、銀、銅等，電解質(zhì)溶液：CuSO₄．
②負(fù)極反應(yīng)式：Zn-2e^-=Zn²⁺；正極反應(yīng)式：Cu²⁺+2e^-=Cu．
（3）用鋅片、銅片連接后浸入稀硫酸溶液中，構(gòu)成了原電池，工作一段時(shí)間，鋅片的質(zhì)量減少了3.25g，銅表面析出了1.12氫氣（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）．導(dǎo)線中通過0.1mol電子．

Answer 1

分析 （1）原電池反應(yīng)是自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)；
（2）利用反應(yīng)Zn+Cu²⁺=Zn²⁺+Cu設(shè)計(jì)原電池時(shí)，根據(jù)反應(yīng)可知，Zn為負(fù)極，則正極可以是活潑性不如Zn的金屬如Cu等，也可以是碳棒，電解質(zhì)溶液應(yīng)為CuSO₄，工作時(shí)，正極反應(yīng)式為Cu²⁺+2e^-=Cu，有紅色金屬析出，負(fù)極反應(yīng)式為Zn-2e-=Zn²⁺，Zn棒逐漸溶解；
（3）用鋅片、銅片連接后浸入稀硫酸溶液中，則減少的質(zhì)量為Zn的質(zhì)量，結(jié)合電極反應(yīng)計(jì)算．

解答 解：（1）①中各元素化合價(jià)不變，不屬于氧化還原反應(yīng)，屬于復(fù)分解反應(yīng)，所以不能設(shè)計(jì)成原電池；
（B）中Zn元素化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)?2價(jià)、H元素化合價(jià)由+1價(jià)變?yōu)?價(jià)，且該反應(yīng)是放熱反應(yīng)、能自發(fā)進(jìn)行，所以能設(shè)計(jì)成原電池，
故答案為：不能；能；
②（A）的反應(yīng)是非氧化還原反應(yīng)，沒有電子轉(zhuǎn)移，所以不能設(shè)計(jì)成原電池，故答案為：A的反應(yīng)是非氧化還原反應(yīng)，沒有電子轉(zhuǎn)移；
（2）①利用反應(yīng)Zn+Cu²⁺=Zn²⁺+Cu設(shè)計(jì)原電池時(shí)，根據(jù)反應(yīng)可知，Zn為負(fù)極，則正極可以是活潑性不如Zn的金屬如Cu等，也可以是碳棒，電解質(zhì)溶液應(yīng)為CuSO₄，
故答案為：Zn；碳、鉑、銀、銅等；CuSO₄；
②工作時(shí)，正極反應(yīng)式為Cu²⁺+2e^-=Cu，負(fù)極反應(yīng)式為Zn-2e^-=Zn²⁺，
故答案為：Zn-2e^-=Zn²⁺；Cu²⁺+2e^-=Cu；
（3）用鋅片、銅片連接后浸入稀硫酸溶液中，負(fù)極反應(yīng)式為Zn-2e^-=Zn²⁺，正極反應(yīng)為2H⁺+2e^-=H₂↑，由Zn～H₂↑～2e^-，鋅片的質(zhì)量減少了3.25克，銅表面析出了氫氣為$\frac{3.25g}{65g/mol}$×22.4L/mol=1.12L，轉(zhuǎn)移電子為$\frac{3.25g}{65g/mol}$×2=0.1mol，故答案為：1.12；0.1mol．

點(diǎn)評 本題考查原電池設(shè)計(jì)，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重考查學(xué)生知識運(yùn)用能力，難點(diǎn)是根據(jù)電池反應(yīng)式確定正負(fù)極材料及電解質(zhì)溶液，根據(jù)元素化合價(jià)變化確定正負(fù)極及電解質(zhì)溶液，題目難度不大．