Question

【題目】某同學利用生活中或實驗室中常用的物品，根據(jù)氧化還原反應知識和電化學知識，自己動手設計了一個原電池。請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?/span>

(1)實驗原理：Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑

(2)實驗用品：電極(______、______)、稀硫酸、______、________、耳機(或者電流表)(填寫所缺的實驗用品)。

(3)實驗裝置如圖。

(4)原電池設計及注意的問題：

①按如圖所示裝置連接好實驗儀器，注意觀察(耳朵聽)耳機是否有聲音發(fā)出，如果沒有，可將原電池的兩個電極中的一極接觸耳機插頭上的一極(注意：接觸的同時耳機的另一個極是連接在原電池的另一個電極上的)，這時可以聽見耳機發(fā)生“嚓嚓嚓……”的聲音。其原因是在原電池中，由化學能轉化為____________，在耳機中又由__________轉化為聲音這種能量；

②如果將裝置中的耳機改為電流表，則鐵釘應該接電流表的________極，電極反應式為_____________，發(fā)生了________反應；

③銅釘應該接電流表的________極，電極反應式為_____________，發(fā)生了_________反應。

Answer 1

【答案】鐵釘或鐵條 銅釘(其他的惰性電極如鉛筆芯、鉑等都正確) 燒杯 導線 電能 電能 負 Fe－2e－=Fe2＋ 氧化 正 2H＋＋2e－=H2↑ 還原

【解析】

由反應Fe+2H+=Fe2++H2↑可知，反應中Fe被氧化，應為原電池的負極，則正極可為活潑性較鐵弱的金屬或非金屬單質(zhì)，結合形成原電池的條件以及能量的轉化形式分析解答。

(2)由形成原電池的條件結合反應原理Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑可知，需要鐵為負極，正極為銅釘(其他的惰性電極如鉛筆 芯、鉑等都可以)，硫酸為電解質(zhì)溶液，還需要燒杯、導線等，故答案為：鐵釘或鐵條；銅釘(其他的惰性電極如鉛筆 芯、鉑等都可以)；燒杯；導線；

(4)①在原電池中，化學能轉化為電能，在耳機中又由電能轉化為聲音這種能量，故答案為：電能；電能；

②在原電池中，鐵為負極，發(fā)生氧化反應，電極方程式為Fe-2e-=Fe2+，銅為正極，發(fā)生還原反應，電極方程式為2H++2e-=H2↑，如果將裝置中的耳機改為電流計，鐵釘應該接電流表的負極，電流表指針發(fā)生偏轉，故答案為：負；Fe－2e－=Fe2＋；氧化；

③根據(jù)②的分析，銅為正極，發(fā)生還原反應，電極方程式為2H++2e-=H2↑，應該接電流表的正極，故答案為：正；2H＋＋2e－=H2↑；還原。