Question

19．理論上講，任何自發(fā)的氧化還原反應(yīng)都可以設(shè)計成原電池．
（1）請利用反應(yīng)“Cu+2Ag⁺═2Ag+Cu²⁺”在右圖方框中設(shè)計一個化學(xué)電池，指明電池的正負(fù)極材料及電解質(zhì)溶液，并標(biāo)出電子流動的方向．
（2）該電池的負(fù)極反應(yīng)式為Cu-2e^-=Cu²⁺；
（3）若導(dǎo)線上轉(zhuǎn)移電子2.5mol，則正極生成銀27克．
（4）若原電池的總反應(yīng)為Cu+2Fe³⁺═2Fe²⁺+Cu²⁺，則此電池的正極反應(yīng)式為Fe³⁺+e^-=Fe²⁺．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)原電池的電池反應(yīng)確定正負(fù)極及電解質(zhì)溶液，電子從負(fù)極流向正極；
（2）根據(jù)正負(fù)極上發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)類型寫出電極反應(yīng)式；
（3）根據(jù)轉(zhuǎn)移電子與銀的關(guān)系式計算生成銀的質(zhì)量；
（4）電池的正極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，據(jù)此書寫．

解答 解：（1）根據(jù)反應(yīng)方程式知，選銅、銀作電極材料，硝酸銀溶液作電解質(zhì)溶液，電子從負(fù)極流向正極，電子流向如圖箭頭所示，該裝置圖為：；
（2）根據(jù)電極材料的活潑性判斷正負(fù)極，較活潑的銅作負(fù)極，失去電子變成離子進(jìn)入溶液，該電池的負(fù)極反應(yīng)式為，故答案為：Cu-2e^-=Cu²⁺；
（3）若導(dǎo)線上轉(zhuǎn)移電子2.5mol，設(shè)：正極生成銀質(zhì)量是x，
Cu+2AgNO₃ =Cu（NO₃）₂ +2Ag      轉(zhuǎn)移電子
                                  （2×108）g        2mol
                                               x          2.5mol
$\frac{2×108}{x}=\frac{2}{2.5}$，解得x=27g，故答案為：27；
（4）若原電池的總反應(yīng)為Cu+2Fe³⁺═2Fe²⁺+Cu²⁺，此電池的正極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，即反應(yīng)式為Fe³⁺+e^-=Fe²⁺，故答案為：Fe³⁺+e^-=Fe²⁺．

點評 原電池的構(gòu)成條件：
1、有兩種活潑性不同的金屬（或其中一種為非金屬導(dǎo)體）作電極；
2、電極均需插入電解質(zhì)溶液中；
3、兩極相互連接（或接觸）；
4、能自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應(yīng)．