Question

12．（1）現有如下列反應：NaOH+HCl=NaCl+H₂O根據該反應本質，判斷能否設計成原電池，如果不能，說明其原因不能，因為原電池的反應本質是氧化還原反應，此中和反應不是氧化還原反應；．
（2）選擇適宜的材料和試劑設計一個原電池，以便完成下列反應．Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu
①畫出裝置圖；
②電極材料和電解質溶液各是什么？
③寫出正負電極反應式以及電極總反應式．

Answer 1

分析 （1）NaOH+HCl=NaCl+H₂O，為非氧化還原反應不能設計成原電池；
（2）利用反應Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu設計原電池時，根據反應可知，Fe為負極，則正極可以是活潑性不如Fe的金屬如Cu等，也可以是碳棒，電解質溶液應為CuSO₄，工作時，正極反應式為Cu²⁺+2e^-=Cu，有紅色金屬析出，負極反應式為Fe-2e^-=Fe²⁺，鐵棒逐漸溶解，據此畫出原電池裝置圖，寫出電極反應．

解答 解：（1）原電池是將化學能轉變?yōu)殡娔艿难b置，只有氧化還原反應才有電子的轉移，而NaOH+HCl=NaCl+H₂O為非氧化還原反應，不能設計成原電池，故答案為：不能，因為原電池的反應本質是氧化還原反應，此中和反應不是氧化還原反應；
（2）①利用反應Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu設計原電池時，根據反應可知，Fe為負極，則正極可以是活潑性不如Fe的金屬如Cu等，也可以是碳棒，電解質溶液應為CuSO₄，所以裝置圖為：；
②由以上原電池裝置圖可知，電極材料正極為銅，負極為鐵，電解質溶液是硫酸銅；答：電極材料正極為銅，負極為鐵，電解質溶液是硫酸銅；
③工作時，正極反應式為Cu²⁺+2e^-=Cu，負極反應式為Fe-2e^-=Fe²⁺，電極總反應式：Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu；
答：負極：Fe-2e^-=Fe²⁺；正極：Cu²⁺+2e^-=Cu；電極總反應式：Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu．

點評 本題考查原電池的設計和工作原理，題目難度不大，注意原電池的組成特點和反應原理，注意電極反應式的書寫方法，試題培養(yǎng)了學生靈活應用所學知識的能力．