Question

（1）如圖所示，燒杯中的溶液為稀硫酸，則觀察到的現(xiàn)象為

 

．
兩極反應(yīng)式為：正極

 

；負(fù)極

 

．
（2）利用Cu+2FeCl₃=CuCl₂+2FeCl₂反應(yīng)，設(shè)計一個原電池，寫出電極反應(yīng)式．
（3）有A、B兩種金屬分別與鹽酸反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣的速率相近．怎樣設(shè)計一個實驗證明A、B兩種金屬的活動性？（畫出實驗裝置圖，并配有相應(yīng)的文字說明）

Answer 1

考點：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）原電池反應(yīng)屬于自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，失電子的金屬做負(fù)極，負(fù)極金屬失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，正極電解質(zhì)中的陽離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)；
（2）先根據(jù)反應(yīng)方程式確定正負(fù)極材料，再根據(jù)氧化劑確定電解質(zhì)溶液；
（3）根據(jù)活性不同的兩個電極、電解質(zhì)溶液及形成閉合回路來構(gòu)成原電池，活潑金屬作負(fù)極，在正極上析出氫氣來解答．

解答： 解：（1）鎂、鋁、稀硫酸形成的原電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，自發(fā)的氧化還原反應(yīng)是金屬鎂和硫酸之間的反應(yīng)，鎂比鋁活潑，金屬鎂為負(fù)極，電極反應(yīng)為Mg-2e^-=Mg²⁺，金屬鋁電極是正極，正極上氫離子得電子，發(fā)生電極反應(yīng)：2H⁺+2e^-=H₂↑，
故答案為：鎂逐漸溶解，鋁極上有氣泡冒出，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)；2H⁺+2e^-=H₂↑；Mg-2e^-=Mg²⁺；
（2）Cu+2FeCl₃=CuCl₂+2FeCl₂，該反應(yīng)中銅是還原劑，還原劑金屬單質(zhì)作負(fù)極，所以銅作負(fù)極，負(fù)極上銅失電子變成銅離子進(jìn)入溶液，電極反應(yīng)為：Cu-2e^-=Cu²⁺；不如負(fù)極活潑的金屬或?qū)щ姷姆墙饘僮髡龢O，可選石墨作正極，正極上三價鐵離子得電子生成二價鐵離子，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為：2Fe³⁺+2e^-=2Fe²⁺；氧化劑是氯化鐵，氧化劑溶液作電解質(zhì)溶液，所以選氯化鐵溶液作電解質(zhì)溶液；
答：原電池為，負(fù)極（Cu）：Cu-2e^-=Cu²⁺，正極（C）：2Fe³⁺+2e^-=2Fe²⁺；
（3）電極材料為A、B，電解質(zhì)溶液為鹽酸，用導(dǎo)線將A、B兩個電極相連形成的原電池如圖為，
活潑性弱的金屬作正極，正極上氫離子得電子發(fā)生2H⁺+2e^-═H₂↑，可觀察到有氣泡逸出，所以有氣泡生成的金屬活潑性弱；
答：，觀察構(gòu)成的原電池裝置，有氣泡生成的一極的金屬活潑性弱，另一極活潑性強(qiáng)．

點評：本題考查了原電池的設(shè)計，原電池的設(shè)計關(guān)鍵是負(fù)極材料和電解質(zhì)溶液的成分確定，側(cè)重于考查原電池原理的應(yīng)用，題目難度中等．