Question

8．現(xiàn)有如下兩個反應(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)計成原電池（填“能”或“不能”）（A）不能（B）能；
（2）如果（A或B）不能，說明其原因（A）不是氧化還原反應(yīng)，沒有發(fā)生電子的轉(zhuǎn)移；
（3）如圖所示裝置：
①若燒杯中溶液為稀硫酸，則觀察到的現(xiàn)象為鎂逐漸溶解，鋁上有氣泡冒出，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)．兩極反應(yīng)式為：正極2H⁺+2e^-=H₂↑； 負極Mg-2e^-=Mg²⁺．
該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能．當(dāng)某一電極質(zhì)量減少4.8g時，轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為0.4mol．反應(yīng)后溶液的PH變大（變大、變小、不變）．電池工作時，陰離子移向Mg（Mg或 Al）一極
②若燒杯中溶液為氫氧化鈉溶液，則負極為鋁；總反應(yīng)的離子方程式方程為2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑．

Answer 1

分析 （1）（2）從原電池反應(yīng)必須是氧化還原反應(yīng)的角度分析；
（3）①金屬鎂和鋁為電極材料，電解質(zhì)溶液為稀H₂SO₄時，可形成原電池，金屬鎂較鋁活潑，做原電池的負極，鋁做原電池的正極；鎂電解質(zhì)量減少4.8g，結(jié)合電極反應(yīng)計算電子轉(zhuǎn)移，氫離子濃度減小溶液PH增大，原電池中陰離子移向負極；
②金屬鎂和鋁為電極材料，電解質(zhì)溶液為稀NaOH時，由于金屬鋁能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉溶液和氫氣，所以鋁為負極，鎂為正極，總反應(yīng)為：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑．

解答 解：（1）原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，只有氧化還原反應(yīng)才有電子的轉(zhuǎn)移，而（A）為非氧化還原反應(yīng)，不能設(shè)計成原電池，（B）為氧化還原反應(yīng)，可以設(shè)計成原電池，
故答案為：不能；能；
（2）原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，正極發(fā)生還原反應(yīng)，負極發(fā)生氧化反應(yīng)，A）為非氧化還原反應(yīng)，沒有發(fā)生電子的轉(zhuǎn)移，故不能設(shè)計成原電池，
故答案為：（A）不是氧化還原反應(yīng)，沒有發(fā)生電子的轉(zhuǎn)移；
（3）①金屬鎂和鋁為電極材料，電解質(zhì)溶液為稀H₂SO₄時，可形成原電池，將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔�，金屬鎂較鋁活潑，做原電池的負極，鋁做原電池的正極，負極反應(yīng)為Mg-2e^-=Mg²⁺，正極反應(yīng)為2H⁺+2e^-=H₂↑，觀察到的現(xiàn)象為鎂逐漸溶解，鋁上有氣泡冒出，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，鎂電解質(zhì)量減少4.8g，物質(zhì)的量n（Mg）=$\frac{4.8g}{24g/mol}$=0.2mol，結(jié)合電極反應(yīng)計算電子轉(zhuǎn)移，Mg-2e^-=Mg²⁺，電子轉(zhuǎn)移0.4mol，正極氫離子得到電子生成氫氣，溶液中氫離子濃度減小溶液PH增大，原電池中陰離子移向負極Mg電極，
故答案為：鎂逐漸溶解，鋁上有氣泡冒出，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)；2H⁺+2e^-=H₂↑；Mg-2e^-=Mg²⁺；化學(xué)；電；0.4mol；變大；Mg；
②金屬鎂和鋁為電極材料，電解質(zhì)溶液為稀NaOH時，由于金屬鋁能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉溶液和氫氣，所以鋁為負極，鎂為正極，負極反應(yīng)為2Al-6e^-+8OH^-=2AlO₂^-+4H₂O，正極反應(yīng)為6H₂O+6e^-=3H₂+6OH^-，總反應(yīng)的離子方程式為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，
故答案為：鋁；2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑．

點評 本題考查了原電池原理，明確原電池正負極的判斷方法是解本題關(guān)鍵，知道原電池設(shè)計方法，注意：不能根據(jù)金屬的活潑性強弱判斷正負極，要根據(jù)失電子難易程度判斷正負極，為易錯點，題目難度中等．