Question

15．應用電化學原理，回答下列問題：

（1）上述三個裝置中，負極反應物化學性質上的共同特點是失電子被氧化，具有還原性．
（2）甲中電流計指針偏移時，鹽橋（裝有含瓊膠的KCl飽和溶液）中離子移動的方向是K⁺會移向CuSO₄溶液，氯離子移向硫酸鋅溶液．
（3）乙中正極反應式為O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-；若將H₂換成CH₄，則負極反應式為CH₄-8e^-+10OH^-=CO₃^2-+7H₂O．
（4）丙中鉛蓄電池放電一段時間后，進行充電時，要將外接電源的負極與鉛蓄電池負極相連接．
（5）應用原電池反應可以探究氧化還原反應進行的方向和程度．如圖連接裝置并加入藥品（鹽橋中的物質不參與反應），進行實驗：
i、K閉合時，指針偏移、放置一段時間后，指針偏移減�。�
ii、隨后向U型管左側逐漸加入濃Fe₂（SO₄）₃溶液，發(fā)現(xiàn)電壓表指針的變化依次為：偏移減小→回到零點→逆向偏移．
①實驗i中銀作正極．
②綜合實驗i、ii的現(xiàn)象，得出Ag⁺和Fe²⁺反應的離子方程式是Fe²⁺+Ag⁺=Fe³⁺+Ag．

Answer 1

分析 （1）負極物質中元素化合價升高中，發(fā)生氧化反應，本身具有還原性；
（2）陽離子向正極移動，陰離子向負極移動，鹽橋中的K⁺會移向CuSO₄溶液；
（3）正極是氧氣得電子發(fā)生還原反應生成氫氧根離子；甲烷發(fā)生氧化反應生成碳酸鹽和水；
（4）丙中鉛蓄電池放電一段時間后，進行充電時，要將外接電源的負極要使硫酸鉛變成單質鉛，發(fā)生還原反應，所以應做電解池的陰極；
（5）①亞鐵離子失電子發(fā)生氧化反應，所以碳是負極，銀是正極；
②綜合實驗i、ii的現(xiàn)象，得出Ag⁺和Fe²⁺反應的離子方程式是Fe²⁺+Ag⁺=Fe³⁺+Ag．

解答 解；（1）負極物質中元素化合價升高中，發(fā)生氧化反應，本身具有還原性，故答案為：失電子被氧化，具有還原性；
（2）陽離子向正極移動，陰離子向負極移動，鹽橋中的K⁺會移向CuSO₄溶液，氯離子移向硫酸鋅溶液，故答案為：K⁺會移向CuSO₄溶液，氯離子移向硫酸鋅溶液；（3）正極是氧氣得電子發(fā)生還原反應生成氫氧根離子，電極反應式為：O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-，若將H₂換成CH₄，則負極反應式為CH₄-8e^-+10OH^-=CO₃^2-+7H₂O，故答案為：O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-；CH₄-8e^-+10OH^-=CO₃^2-+7H₂O；
（4）丙中鉛蓄電池放電一段時間后，進行充電時，要將外接電源的負極要使硫酸鉛變成單質鉛，發(fā)生還原反應，所以應做電解池的陰極，則與電源的負極相連，故答案為：負；
（5）①亞鐵離子失電子發(fā)生氧化反應，所以碳是負極，銀是正極，故答案為：正；
②綜合實驗i、ii的現(xiàn)象，得出Ag⁺和Fe²⁺反應的離子方程式是Fe²⁺+Ag⁺=Fe³⁺+Ag，故答案為：Fe²⁺+Ag⁺=Fe³⁺+Ag．

點評 本題考查原電池的工作原理，題目難度不大，注意電極的判斷和電極方程式的書寫，把握原電池的工作原理，學習中注意相關知識的把握．