Question

根據(jù)已具備的氧化還原反應知識和電學的相關知識，利用提供的實驗用品，設計一套電池裝置．
供選擇的用品：銅片、鐵片、碳棒、稀硫酸、蔗糖溶液、電流表、導線、250ml燒杯
請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />（1）實驗用品：電極（正極

 

 負極

 

）、電解質溶液（

 

）、導線、250ml燒杯、電流表．
（2）電極反應式：
負極

 

  正極

 

（3）總反應的離子方程式

 

（4）若導線上轉移電子1mol，則負極質量變化

 

 g．

Answer 1

考點：設計原電池

專題：

分析：（1）原電池反應是自發(fā)進行的放熱的氧化還原反應，可以用兩種金屬活動性不同的金屬作電極、電解質溶液為原電池電解質溶液，也可以用較活潑的金屬和導電的非金屬作電極；
（2）負極上失電子發(fā)生氧化反應、正極上得電子發(fā)生還原反應；
（3）電池反應式和物質之間的反應相同；
（4）根據(jù)轉移電子和金屬之間的關系式計算．

解答： 解：（1）原電池反應是自發(fā)進行的放熱的氧化還原反應，可以用兩種金屬活動性不同的金屬作電極、電解質溶液為原電池電解質溶液，也可以用較活潑的金屬和導電的非金屬作電極，所以可以用Fe和Cu或碳棒作電極、稀硫酸作電解質溶液，
故答案為：銅片或碳棒；鐵片；稀硫酸；
（2）負極上Fe失電子發(fā)生氧化反應，電極反應式為Fe-2e^-=Fe²⁺，正極上氫離子得電子發(fā)生還原反應，電極反應式為2H⁺+2e^-=H₂↑，
故答案為：Fe-2e^-=Fe²⁺；2H⁺+2e^-=H₂↑；
（3）電池反應式和物質之間的反應相同，所以電池反應式為2H⁺+Fe=H₂↑+Fe²⁺，故答案為：2H⁺+Fe=H₂↑+Fe²⁺；
（4）根據(jù)Fe-2e^-=Fe²⁺知，若導線上轉移電子1mol，則負極質量變化=

1mol

2

×56g=28g，故答案為：28．

點評：本題考查原電池設計，明確原電池原理是解本題關鍵，會根據(jù)原電池反應特點確定正負極及電解質溶液，同時考查學生實驗操作能力，題目難度不大．