Question

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

Answer 1

分析 （1）NaOH+HCl=NaCl+H₂O，為非氧化還原反應(yīng)不能設(shè)計成原電池；
（2）利用反應(yīng)Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu設(shè)計原電池時，根據(jù)反應(yīng)可知，F(xiàn)e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(zhì)溶液應(yīng)為CuSO₄，工作時，正極反應(yīng)式為Cu²⁺+2e^-=Cu，有紅色金屬析出，負極反應(yīng)式為Fe-2e^-=Fe²⁺，鐵棒逐漸溶解，據(jù)此畫出原電池裝置圖，寫出電極反應(yīng)．

解答 解：（1）原電池是將化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，只有氧化還原反應(yīng)才有電子的轉(zhuǎn)移，而NaOH+HCl=NaCl+H₂O為非氧化還原反應(yīng)，不能設(shè)計成原電池，故答案為：不能，因為原電池的反應(yīng)本質(zhì)是氧化還原反應(yīng)，此中和反應(yīng)不是氧化還原反應(yīng)；
（2）①利用反應(yīng)Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu設(shè)計原電池時，根據(jù)反應(yīng)可知，F(xiàn)e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(zhì)溶液應(yīng)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(zhì)溶液是硫酸銅；答：電極材料正極為銅，負極為鐵，電解質(zhì)溶液是硫酸銅；
③工作時，正極反應(yīng)式為Cu²⁺+2e^-=Cu，負極反應(yīng)式為Fe-2e^-=Fe²⁺，電極總反應(yīng)式：Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu；
答：負極：Fe-2e^-=Fe²⁺；正極：Cu²⁺+2e^-=Cu；電極總反應(yīng)式：Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu．

點評 本題考查原電池的設(shè)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(yīng)原理，注意電極反應(yīng)式的書寫方法，試題培養(yǎng)了學生靈活應(yīng)用所學知識的能力．