Question

【題目】理論上講，任何自發(fā)的氧化還原反應(yīng)都可以設(shè)計成原電池。請利用反應(yīng)“Cu＋2Ag+ ＝2 Ag +Cu2+ ”設(shè)制一個化學電池（正極材料用碳棒），回答下列問題：

（1）該電池的負極材料是_______，發(fā)生_________反應(yīng)（填“氧化”或“還原”），電解質(zhì)溶液是_______；

（2）若導線上轉(zhuǎn)移電子1 mol，則生成銀___________克。

如圖為某化學興趣小組進行不同條件下化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芴骄康难b置。請你回答下列問題：

（3）當電極a為Al、電極b為Cu、電解質(zhì)溶液為稀硫酸時，正極的電極反應(yīng)式為：___________。

（4）當電極a為Al、電極b為Mg、電解質(zhì)溶液為氫氧化鈉溶液時，該裝置___________（填“能”或“不能”）形成原電池，若不能，請說明理由；若能，請指出正、負極_________。

Answer 1

【答案】銅 氧化 硝酸銀溶液 108 2H2++2e-=H2↑ 能 正極是鎂，負極是鋁。

【解析】

原電池中較活潑的金屬是負極，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)。電子經(jīng)導線傳遞到正極，所以溶液中的陽離子向正極移動，正極得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，結(jié)合原電池的工作原理分析解答。

（1）在Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+反應(yīng)中，Cu被氧化，應(yīng)為原電池的負極，電極反應(yīng)為：Cu-2e-=Cu2+，電解質(zhì)溶液為含Ag+離子的溶液，如AgNO3溶液，故答案為：Cu，氧化，AgNO3溶液；

（2）正極反應(yīng)為Ag++e-=Ag，若導線上轉(zhuǎn)移電子1mol，則生成銀1mol，質(zhì)量為108g，故答案為：108；

（3）Al、Cu、稀硫酸構(gòu)成的原電池，總反應(yīng)為：2Al +6H +=2Al 3++3H2↑，Al做負極，Cu做正極，正極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為：2H++2e-=H2↑；故答案為：2H++2e-=H2↑；

（4）Al和Mg兩金屬中，Al和NaOH溶液可以發(fā)生氧化還原反應(yīng)：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，所以Al、Mg和NaOH溶液能構(gòu)成原電池，根據(jù)負極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)，故正極是Mg，負極是Al。故答案為：能；正極是Mg，負極是Al。