Question

13．能量之間可以相互轉(zhuǎn)化：原電池可將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能．
（1）下列反應(yīng)能設(shè)計(jì)成原電池的是①．
①2FeCl₃+Fe═3FeCl₂
②AlCl₃+3NH₃•H₂O═Al（OH）₃↓+3NH₄Cl
③NaOH+HCl═NaCl+H₂O
（2）根據(jù)（1）中所選的反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池如圖1，請(qǐng)?jiān)趫D中完成電極材料及電解質(zhì)溶液的標(biāo)注．

寫出該電池的正極反應(yīng)式：2Fe³⁺+2e^-=2Fe²⁺，電池工作的時(shí)候，鹽橋中的陰離子移向負(fù)極（填“負(fù)極”，“正極”或“不移動(dòng)”）．
（3）①欲完成2HCl+2Ag=2AgCl↓+H₂↑，設(shè)計(jì)了圖2四個(gè)實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為可行的實(shí)驗(yàn)是A．
②根據(jù)所選的裝置，寫出陽(yáng)極（或負(fù)極）的電極反應(yīng)式：Cl^-+Ag-e^-=AgCl↓，反應(yīng)一段時(shí)間后，溶液的pH變化是A（填序號(hào)）．
A．變大B．變小C．不變
③若有1.08g Ag被消耗，該原電池轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目是0.01mol．

Answer 1

分析 （1）能設(shè)計(jì)成原電池的反應(yīng)必須是自發(fā)進(jìn)行的放熱的氧化還原反應(yīng)；
（2）將2FeCl₃+Fe═3FeCl₂設(shè)計(jì)成原電池反應(yīng)，則Fe為負(fù)極，正極可為碳棒等，負(fù)極電解質(zhì)溶液為FeCl₂，正極電解質(zhì)溶液為FeCl₃；
（3）鹽酸和銀不能自發(fā)的進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，所以不能設(shè)計(jì)成原電池，只能設(shè)計(jì)成電解池，失電子的物質(zhì)作電解池陽(yáng)極，金屬或?qū)щ姷姆墙饘僮麟娊獬仃帢O，失電子的物質(zhì)作電解質(zhì)溶液，據(jù)此分析解答．

解答 解：（1）能設(shè)計(jì)成原電池的反應(yīng)應(yīng)是能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，①為氧化還原反應(yīng)，且反應(yīng)放熱，可設(shè)計(jì)成原電池，②為吸熱反應(yīng)，③為中和反應(yīng)，沒有電子的轉(zhuǎn)移，不能設(shè)計(jì)成原電池，故答案為：①；
（2）由方程式Fe+2FeCl₃=3FeCl₂可知，F(xiàn)e被氧化，為原電池的負(fù)極，負(fù)極反應(yīng)為Fe-2e^-=Fe²⁺，正極Fe³⁺被還原，電極方程式為2Fe³⁺+2e^-=2Fe²⁺，負(fù)極電解質(zhì)溶液為FeCl₂，正極電解質(zhì)溶液為FeCl₃，原電池工作時(shí)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，裝置圖為，
故答案為：；2Fe³⁺+2e^-=2Fe²⁺；負(fù)極；
（3）①2HCl+2Ag=2AgCl↓+H₂↑不能自發(fā)進(jìn)行，所以必須設(shè)計(jì)成電解池，該反應(yīng)中銀失電子，所以銀作電解池陽(yáng)極，金屬或?qū)щ姷姆墙饘僮麟娊獬仃帢O，該反應(yīng)中氯化氫得電子生成氫氣，則選取鹽酸作電解質(zhì)溶液，所以A選項(xiàng)符合條件，
故選A；
②根據(jù)所選的裝置，銀作電解池陽(yáng)極，電極反應(yīng)式：Cl^-+Ag-e^-=AgCl↓，由總反應(yīng)2HCl+2Ag=2AgCl↓+H₂↑，則反應(yīng)一段時(shí)間后，消耗HCl，則溶液的pH變化是變大，故答案為：Cl^-+Ag-e^-=AgCl↓；A；
③由Cl^-+Ag-e^-=AgCl↓，若有1.08g Ag被消耗，該原電池轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目是$\frac{1.08g}{108g/mol}$×1=0.01mol，
故答案為：0.01mol．

點(diǎn)評(píng) 本題考查原電池、電解池的設(shè)計(jì)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和電化學(xué)知識(shí)的綜合考查，為高考常見題型和高頻考點(diǎn)，難度不大，明確原電池的構(gòu)成條件及反應(yīng)必須是放熱反應(yīng)是解本題的關(guān)鍵．