Question

（1）如下圖所示，組成一種原電池．試回答下列問題(燈泡功率合適)：

①電解質(zhì)溶液為稀H₂SO₄時上述裝置中燈泡亮，此時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，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)計原電池。請利用反應(yīng)“Cu＋2Fe³⁺ ＝2Fe²⁺ +Cu²⁺ ”設(shè)制一個原電池（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)用是實驗室在用鋅與稀硫酸反應(yīng)制備氫氣時，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

【答案】(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：必須強調(diào)形成Zn—Cu原電池，否則不得分）；（3）H₂ +2 OH^- - 2e^-=2H₂O

【解析】試題分析：結(jié)合裝置圖，當(dāng)電解質(zhì)溶液為稀H₂SO₄時上述裝置中燈泡亮，判斷Al片作正極，Mg片作負(fù)極，此時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，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,實驗室在用鋅與稀硫酸反應(yīng)制備氫氣時，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
考點：原電池原理與燃料電池
點評：原電池構(gòu)造原理是高中化學(xué)的重點也是難點，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)，正確書寫電極反應(yīng)方程式。