Question

Ⅰ．依據(jù)氧化還原反應(yīng)：2Ag⁺（aq）+Cu （s）=Cu²⁺（aq）+2Ag（s） 設(shè)計的原電池如圖所示．請回答：
（1）電極X的材料是

 

（填化學(xué)式，下同）；電解質(zhì)溶液Y是

 

．
（2）銀電極為電池的

 

（填“正”或“負”）極，該極發(fā)生的電極反應(yīng)式為：

 

；X電極發(fā)生的電極反應(yīng)式為：

 

．
（3）外電路中的電子從

 

電極（填化學(xué)式，下同）流向

 

電極．
Ⅱ．鋼鐵易生銹而被腐蝕，每年因腐蝕而損失的鋼材占世界鋼鐵年產(chǎn)量的1/4．因此鋼鐵設(shè)備通常需要被保護．如在船身上裝鋅塊，鋅塊與鋼鐵形成

 

（填“原電池”或“電解池”），來避免船體遭受腐蝕，利用的是犧牲陽極的陰極保護法，其中鋅塊上發(fā)生的是

 

反應(yīng)（填“氧化”或“還原”）；鋼閘也是一種鋼鐵設(shè)備，可以通過外加電流的陰極保護法，其中鋼閘是作為

 

（填“陽極”或“陰極”）．

Answer 1

考點：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學(xué)專題

分析：I．含有鹽橋的原電池中，電極材料與相應(yīng)的電解質(zhì)溶液中金屬陽離子屬于相同元素，負極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電子從負極沿導(dǎo)線流向正極；
II．將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置為原電池，易失電子的電極為負極，作原電池負極或電解池陽極的金屬加速被腐蝕，作原電池正極或電解池陰極的金屬被保護．

解答： 解：Ⅰ．（1）含有鹽橋的原電池中，電極材料和相應(yīng)的電解質(zhì)溶液中金屬陽離子屬于相同元素，所以X的材料為Cu，Y為AgNO₃溶液，故答案為：Cu；AgNO₃溶液；
（2）鋅電極易失電子作負極，銀作正極，正極上銀離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Ag⁺+e^-=Ag，銅電極上銅失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Cu-2e^-=Cu²⁺，
故答案為：正極；Ag⁺+e^-=Ag；Cu-2e^-=Cu²⁺；
（3）原電池中，電子從負極沿導(dǎo)線流向正極，所以電子從銅沿導(dǎo)線流向銀，故答案為：Cu；Ag；
Ⅱ．鋅、鐵和海水能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，為原電池，鋅易失電子發(fā)生氧化反應(yīng)而作負極，作電解池陰極的金屬被保護，所以鋼閘作陰極，故答案為：原電池；氧化；陰極．

點評：本題考查了原電池和電解池原理，原電池設(shè)計是學(xué)習(xí)重點和難點，根據(jù)電池反應(yīng)式中元素化合價變化確定正負極及電解質(zhì)溶液，也是高考熱點，難度中等．