Question

（1）如圖所示，組成一種原電池．試回答下列問(wèn)題(燈泡功率合適)：

①電解質(zhì)溶液為稀H₂SO₄時(shí)上述裝置中燈泡亮，此時(shí)Al電極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為： ___         ；
②電解質(zhì)溶液為NaOH溶液時(shí)，燈泡______(填“亮”或“不亮”, 填“亮”做a題，填“不亮”做b題)。
a.若燈泡亮，則Mg電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為：_______________               ；
Al電極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為：_______________                             ；
b.若燈泡不亮，其理由為：________________________                        。
（2）原電池原理的應(yīng)用之一是可以設(shè)計(jì)原電池。請(qǐng)利用反應(yīng)“Cu＋2Fe³⁺ ＝2Fe²⁺  +Cu²⁺ ”設(shè)制一個(gè)原電池（正極材料用碳棒）則該電池的負(fù)極材料是      ，若導(dǎo)線上轉(zhuǎn)移電子1.5 mol，則溶解銅的質(zhì)量是          。另外的重要應(yīng)用是實(shí)驗(yàn)室在用鋅與稀硫酸反應(yīng)制備氫氣時(shí)，可向溶液中滴加少量硫酸銅溶液。其作用是:                                                                        。
（3）氫氧燃料電池（電解質(zhì)為KOH溶液，惰性材料作電極）負(fù)極反應(yīng)的電極反應(yīng)式為：
                                              。

Answer 1

(1)①2H⁺ + 2e- = H₂↑；
②亮  a. 6H₂O + 6e- = 6OH^- + 3H₂↑；2Al – 6e- + 8OH^- =2AlO₂^- + 4H₂O。
(2)Cu；48g；形成了Zn—Cu原電池，加快了化學(xué)反應(yīng)的速率（注：必須強(qiáng)調(diào)形成Zn—Cu原電池，否則不得分）；（3）H₂ +2 OH^- - 2e^-=2H₂O

試題分析：結(jié)合裝置圖，當(dāng)電解質(zhì)溶液為稀H₂SO₄時(shí)上述裝置中燈泡亮，判斷Al片作正極，Mg片作負(fù)極，此時(shí)Al電極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式：①2H⁺ + 2e- = H₂↑
②電解質(zhì)溶液為NaOH溶液時(shí)，判斷Al片作負(fù)極，Mg片作正極，燈光亮，Mg電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為
a.      6H₂O + 6e- = 6OH^- + 3H₂↑；Al電極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為：2Al – 6e- + 8OH^- =2AlO₂^- + 4H₂O。
（2）結(jié)合Cu＋2Fe³⁺ ＝2Fe²⁺  +Cu²⁺，可判斷電池的負(fù)極材料是Cu片，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，Cu-2e^- ＝Cu²⁺ 若導(dǎo)線上轉(zhuǎn)移電子1.5 mol，則溶解銅的質(zhì)量是,實(shí)驗(yàn)室在用鋅與稀硫酸反應(yīng)制備氫氣時(shí)，可向溶液中滴加少量硫酸銅溶液的作用是Cu²⁺+Zn＝Zn²⁺+Cu形成了Zn—Cu原電池，加快了化學(xué)反應(yīng)的速率。
(3)氫氧燃料電池（電解質(zhì)為KOH溶液，惰性材料作電極）負(fù)極反應(yīng)的電極反應(yīng)式為H₂ +2 OH^- - 2e^-=2H₂O
點(diǎn)評(píng)：原電池構(gòu)造原理是高中化學(xué)的重點(diǎn)也是難點(diǎn)，燃料電池是新興的題型，考生要注意掌握原電池原理，把握本質(zhì)，正確書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)方程式。