Question

20．原電池是一種把化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置．其反應(yīng)本質(zhì)是氧化還原反應(yīng)．在原電池中，相對(duì)較活潑的金屬材料做電池的負(fù)極，在該電極上發(fā)生氧化反應(yīng)．
根據(jù)已具備的氧化還原反應(yīng)知識(shí)和電學(xué)的相關(guān)知識(shí)，利用提供的實(shí)驗(yàn)用品，設(shè)計(jì)一套電池裝置．
供選擇的用品：銅片、鐵片、碳棒、稀硫酸、蔗糖溶液、電流表、導(dǎo)線、250ml燒杯
請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />（1）實(shí)驗(yàn)用品：電極（正極銅片負(fù)極鐵片）、電解質(zhì)溶液（稀硫酸）、導(dǎo)線、250ml燒杯、電流表．
（2）電極反應(yīng)式：正極2H⁺+2e^-=H₂↑
（3）總反應(yīng)的離子方程式Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑．

Answer 1

分析 原電池是一種將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置，原電池反應(yīng)中存在電子轉(zhuǎn)移；活潑性強(qiáng)的失電子作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)；
（1）根據(jù)原電池構(gòu)成條件選擇電極材料和電解質(zhì)溶液；
（2）原電池負(fù)極發(fā)生發(fā)生氧化反應(yīng)，鐵失去電子生成亞鐵離子；正極發(fā)生還原反應(yīng)，溶液中的氫離子得到電子失去氫氣；
（3）總反應(yīng)是正極和負(fù)極反應(yīng)的和．

解答 解：原電池是一種將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置，原電池反應(yīng)中存在電子轉(zhuǎn)移，屬于氧化還原反應(yīng)；活潑性強(qiáng)的失電子作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)；
故答案為：化學(xué)能；電能；氧化還原反應(yīng)；負(fù)；氧化；
（1）鐵和硫酸可以構(gòu)成自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，金屬鐵是負(fù)極，銅是正極，電解質(zhì)是稀硫酸，
故答案為：銅片；鐵片；稀硫酸；
（2）原電池負(fù)極發(fā)生發(fā)生氧化反應(yīng)，鐵失去電子生成亞鐵離子，即Fe-2e^-=Fe²⁺；正極發(fā)生還原反應(yīng)，溶液中的氫離子得到電子失去氫氣，即2H⁺+2e^-=H₂↑，
故答案為：2H⁺+2e^-=H₂↑；
（3）總反應(yīng)是正極和負(fù)極反應(yīng)的和，即鐵和硫酸構(gòu)成的自發(fā)的氧化還原反應(yīng)：Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑，
故答案為：Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了原電池的設(shè)計(jì)、原電池工作原理及電極反應(yīng)的書寫，題目難度不大，注意明確原電池工作原理、掌握電極反應(yīng)式的書寫方法．