Question

10．依據(jù)氧化還原反應(yīng)：2Ag⁺（aq）+Cu（s）═Cu²⁺（aq）+2Ag（s） 設(shè)計(jì)的原電池如圖所示．請(qǐng)回答下列問題：
（1）電極X的材料是Cu；電解質(zhì)溶液Y是AgNO₃．
（2）銀電極為電池的正極，發(fā)生的電極反應(yīng)為Ag⁺+e^-=Ag；X電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為Cu-2e^-=Cu²⁺．
（3）當(dāng)Ag⁺的消耗速率為0.05mol/（L•min）時(shí)，Cu²⁺的生成速率是0.025mol/（L•min）．
（4）銅與鹽酸的反應(yīng)可用于設(shè)計(jì)原電池嗎？簡(jiǎn)述原因．不能，因?yàn)樵摲磻?yīng)為非自發(fā)的氧化還原反應(yīng)．

Answer 1

分析 根據(jù)反應(yīng)“2Ag⁺（aq）+Cu（s）═Cu²⁺（aq）+2Ag（s）”分析，在反應(yīng)中，Cu被氧化，失電子，應(yīng)為原電池的負(fù)極，電極反應(yīng)為Cu-2e^-=Cu²⁺，則正極為活潑性較Cu弱的Ag，Ag⁺在正極上得電子被還原，電極反應(yīng)為Ag⁺+e^-=Ag，電解質(zhì)溶液為AgNO₃ ，結(jié)合電極方程式解答該題．

解答 解：（1）由反應(yīng)“2Ag⁺（aq）+Cu（s）═Cu²⁺（aq）+2Ag（s）”可知，在反應(yīng)中，Cu被氧化，失電子，應(yīng)為原電池的負(fù)極，Ag⁺在正極上得電子被還原，電解質(zhì)溶液為AgNO₃ ，
故答案為：Cu；AgNO₃；
（2）正極為活潑性較Cu弱的Ag，Ag⁺在正極上得電子被還原，電極反應(yīng)為Ag⁺+e^-=Ag，X為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，反應(yīng)式為：Cu-2e^-=Cu²⁺；
故答案為：正； Ag⁺+e^-=Ag； Cu-2e^-=Cu²⁺；
（3）因?yàn)榉磻?yīng)速率之比等于系數(shù)之比，所以當(dāng)Ag⁺的消耗速率為0.05mol/（L•min）時(shí)，Cu²⁺的生成速率是$\frac{1}{2}$×0.05mol/（L•min）=0.025mol/（L•min），
故答案為：0.025mol/（L•min）；
（4）因?yàn)殂~與鹽酸不能發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，所以不能設(shè)計(jì)原電池，故答案為：不能，因?yàn)樵摲磻?yīng)為非自發(fā)的氧化還原反應(yīng)．

點(diǎn)評(píng) 本題考查原電池的設(shè)計(jì)及工作原理，注意電極反應(yīng)式的書寫方法，牢固掌握原電池中電極的判斷，電極反應(yīng)式的書寫的方法性問題．