Question

4．原電池是化學對人類的一項重大貢獻．某興趣小組為研究原電池原理，設(shè)計如圖裝置：
（1）a和b用導(dǎo)線連接，Cu極為原電池正極（填“正”或“負”），
電極反應(yīng)式為2H⁺+2e^-=H₂↑．Zn極發(fā)生氧化（填“氧化”或“還原”）反應(yīng)．溶液中H⁺移向Cu（填“Cu”或“Zn”）極．
（2）無論a和b是否連接，Zn片均被腐蝕．若轉(zhuǎn)移了0.2mol電子，則理論上Zn片質(zhì)量減輕6.5g．
（3）有同學想把Ba（OH）₂•8H₂O晶體與NH₄Cl晶體的反應(yīng)設(shè)計成原電池，你認為是否可行？否（填“是”或“否”），理由是此反應(yīng)為非氧化還原反應(yīng)，且反應(yīng)吸熱．

Answer 1

分析 （1）該裝置構(gòu)成原電池，鋅易失電子作負極、Cu作正極，負極電極反應(yīng)為Zn-2e^-=Zn²⁺、正極反應(yīng)為2H⁺+2e^-=H₂↑，放電時，電解質(zhì)溶液中陽離子向正極移動、陰離子向負極移動；
（2）根據(jù)鋅和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式計算；
（3）原電池反應(yīng)必須是自發(fā)進行的放熱的氧化還原反應(yīng)．

解答 解：（1）該裝置為原電池，鋅易失電子作負極、Cu作正極，正極上氫離子放電，電極反應(yīng)為2H⁺+2e^-=H₂↑，鋅失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電解質(zhì)溶液中氫離子向正極Cu極移動，故答案為：正；2H⁺+2e^-=H₂↑；氧化；Cu；
（2）根據(jù)鋅和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式得，消耗鋅的質(zhì)量=$\frac{0.2mol}{2}$=0.1mol，其質(zhì)量為6.5g，故答案為：6.5；
（3）原電池反應(yīng)必須是自發(fā)進行的放熱的氧化還原反應(yīng)，該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)且不是氧化還原反應(yīng)，所以不能設(shè)計成原電池，故答案為：否；此反應(yīng)為非氧化還原反應(yīng)，且反應(yīng)吸熱．

點評 本題考查了原電池原理及原電池設(shè)計，根據(jù)原電池反應(yīng)特點、電極反應(yīng)等知識點分析解答，銅鋅原電池中電池反應(yīng)式與鋅發(fā)生化學腐蝕離子反應(yīng)相同，題目難度不大．