Question

7．（1）將鋅片和銀片用導線相連浸入稀硫酸中組成原電池．若該電池中兩電極的總質(zhì)量為60g，工作一段時間后，取出鋅片和銀片洗凈干澡后稱重，總質(zhì)量為47g，試計算產(chǎn)生氫氣的體積（標準狀況）4.48L．
（2）利用下列反應：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，設計一個化學電池（給出若干導線和一個小燈泡，電極材料和電解液自選）：負極電極反應Fe-2e^-=Fe²⁺；正極材料碳棒，正極電極反應2Fe³⁺+2e^-=2Fe²⁺．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)該電池中兩電極的總質(zhì)量為60g，工作一段時間后，取出鋅片和銀片洗凈干燥后稱重，總質(zhì)量為47g，分析判斷電極質(zhì)量減小為反應的鋅的質(zhì)量為13g，依據(jù)電極反應和電子守恒計算生成的氣體物質(zhì)的量得到氣體體積；
（2）原電池反應中，化合價升高的金屬單質(zhì)作負極，不如負極活潑的金屬或?qū)щ姷姆墙饘僮髡龢O，得電子化合價降低的電解質(zhì)溶液作該原電池電解質(zhì)溶液．

解答 解：（1）若該電池中兩電極的總質(zhì)量為60g，工作一段時間后，取出鋅片和銀片洗凈干燥后稱重，總質(zhì)量為47g，分析可知電極質(zhì)量減小的是負極反應的鋅的質(zhì)量，物質(zhì)的量=$\frac{60g-47g}{65g/mol}$=0.2mol；鋅做負極，失電子發(fā)生氧化反應，電極反應為：Zn-2e^-═Zn²⁺，銀片做正極，溶液中氫離子在銀電極得到電子發(fā)生還原反應，電極反應為：2H⁺+2e^-═H₂↑，依據(jù)電子守恒可知，轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為0.4mol，生成氫氣物質(zhì)的量為0.2mol，標準狀況下體積=0.2mol×22.4L/mol=4.48L，
故答案為：4.48L；
（2）負極是活潑的金屬，可以用活潑的鐵作為負極材料，負極發(fā)生氧化反應，電極反應式為：Fe-2e^-=Fe²⁺；正極是不活潑的碳棒，發(fā)生還原反應，電極反應式為：2Fe³⁺+2e^-=2Fe²⁺；故答案為：Fe-2e^-=Fe²⁺，碳棒；2Fe³⁺+2e^-=2Fe²⁺．

點評 本題考查了原電池原理的分析判斷，電極反應，電極名稱，電子守恒的計算應用，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目較簡單．