Question

8．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⁺?2Ag+Cu²⁺“設(shè)計一個化學(xué)電池（正極材料用碳棒），回答下列問題：
（1）①該電池的負極材料是Cu；
②若導(dǎo)線上轉(zhuǎn)移電子2.5mol，則正極生成銀270克．
（2）現(xiàn)有A、B、C、D四種金屬片，①把A、B用導(dǎo)線連接后同時浸入稀硫酸溶液中，A上有氣泡產(chǎn)生；②把C、D用導(dǎo)線連接后同時侵入稀硫酸溶液中，D發(fā)生還原反應(yīng)；③把A、C用導(dǎo)線連接后同時浸入稀硫酸溶液中，電子流動方向為A→導(dǎo)線→C．根據(jù)上述情況，回答下列向題：
①在①中，金屬片B發(fā)生氧化反應(yīng)；
②在②中，金屬片C作負極，
③如果把B、D用導(dǎo)線連接后同時侵入稀硫酸溶液，則金屬片D上有氣泡產(chǎn)生．
④上述四種金屬的活動順序是B＞A＞C＞D．

Answer 1

分析 （1）①根據(jù)方程式，失電子的物質(zhì)作負極；電解質(zhì)溶液中含有得電子的Ag⁺；
②根據(jù)正極反應(yīng)式計算Ag的物質(zhì)的量，帶入m=nM計算質(zhì)量；
（2）①原電池中較活潑的金屬做負極，負極發(fā)生氧化反應(yīng)；
②在原電池中，正極上發(fā)生還原反應(yīng)，負極上發(fā)生氧化反應(yīng)；
③在原電池中，正極上會產(chǎn)生氣泡或者會析出金屬；
④根據(jù)原電池的應(yīng)用知識來判斷金屬的活潑性強弱．

解答 解：（1）①原電池中失電子的物質(zhì)作負極，負極發(fā)生氧化反應(yīng)，根據(jù)反應(yīng)方程式知，Cu作負極，故答案為：Cu；
②由Ag⁺+e^-=Ag可知，導(dǎo)線上轉(zhuǎn)移電子1mol，則被還原生成1molAg，則若導(dǎo)線上轉(zhuǎn)移電子2.5mol，則正極生成銀的質(zhì)量為2.5mol×108g/mol=270g，
故答案為：270；
（2）①把A、B用導(dǎo)線連接后同時浸入稀硫酸溶液中，A上有氣泡產(chǎn)生，所以A是正極，B是負極，該極上發(fā)生氧化反應(yīng)，故答案為：B；
②把C、D用導(dǎo)線連接后同時浸入稀硫酸溶液中，D發(fā)生還原反應(yīng)，所以D是正極，C是負極，故答案為：C；
③根據(jù)①可知金屬活潑性順序為B＞A，根據(jù)②可知金屬活潑性順序為C＞D，根據(jù)③可知金屬活潑性順序為A＞C，所以金屬活潑性順序是在原電池中，B＞A＞C＞D，如果把B、D用導(dǎo)線連接后同時浸入稀H₂SO₄溶液，則D為正極，該電極上有氣泡產(chǎn)生，故答案為：D；
④根據(jù)①可知金屬活潑性順序為B＞A，根據(jù)②可知金屬活潑性順序為C＞D，根據(jù)③可知金屬活潑性順序為A＞C，所以金屬活潑性順序是在原電池中，B＞A＞C＞D，
故答案為：B＞A＞C＞D．

點評 本題考查原電池的設(shè)計、原電池原理，明確金屬的活潑性與原電池正負極、得失電子、反應(yīng)類型的關(guān)系是解本題關(guān)鍵，難度中等．