Question

5．原電池實現了化學能與電能之間的轉化，完成下列問題：
（1）①如圖是一個原電池裝置，該電池的正極材料、電解質溶液（寫化學式）正極：C，電解質溶液：CuSO₄．
②寫出負極上發(fā)生的電極反應式：Fe-2e^-=Fe²⁺．
③溶液中Cu²⁺向正或C極移動，電子從負或Fe極流向正或C極．
（2）現有如下兩個反應：（A）Na₂O+2HCl═2NaCl+H₂O
                     （B）Fe+2FeCl₃═3FeCl₂
①根據兩反應本質，判斷能否設計成原電池（填“能”或“不能”）（A）不能（B）能．
②如果（A或B）不能，說明其原因（A）的反應為非氧化還原反應，沒有電子轉移．

Answer 1

分析 （1）①鐵與硫酸銅發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應，所以正極是C，負極是鐵，電解質溶液是硫酸銅；
②負極發(fā)生氧化反應，負極材料是鐵，所以鐵上發(fā)生的電極反應式：Fe-2e^-=Fe²⁺；
③陽離子向正極移動，Cu²⁺向正極移動，電子從負極流向正極；
（2）原電池反應必須是自發(fā)進行的放熱的氧化還原反應，由此分析解答．

解答 解：（1）①鐵與硫酸銅發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應，所以正極是C，負極是鐵，電解質溶液是硫酸銅，故答案為：C； CuSO₄；
②負極發(fā)生氧化反應，負極材料是鐵，所以鐵上發(fā)生的電極反應式：Fe-2e^-=Fe²⁺，故答案為：Fe-2e^-=Fe²⁺；
③陽離子向正極移動，Cu²⁺向正極移動，電子從負極流向正極，故答案為：正或C；負或Fe，正或C；
（2）原電池反應必須是自發(fā)進行的放熱的氧化還原反應，
（A）反應中沒有電子轉移，不屬于氧化還原反應，屬于復分解反應，所以不能設計成原電池，（B）反應中氯化鐵中的鐵元素化合價由+3價變?yōu)?2價、單質Fe元素化合價由0價變?yōu)?2價，所以該反應有電子轉移，屬于氧化還原反應，且能自發(fā)進行、放熱，所以能設計成原電池，故答案為：①不能；能；�、冢ˋ）的反應為非氧化還原反應，沒有電子轉移．

點評 本題考查了原電池設計及原電池反應特點，根據電池反應式元素化合價升降確定正負極及電解質溶液，一般來說，化合價升高的金屬單質作負極、化合價升高的電解質為原電池電解質，題目難度不大．