Question

3．現(xiàn)有如下兩個反應(yīng)：
A、NaOH+HCl═NaCl+H₂O　　　　　B、2FeCl₃+Fe═3FeCl₂
（1）根據(jù)兩反應(yīng)本質(zhì)，判斷能否設(shè)計成原電池的是哪個反應(yīng)：B；（填A(yù)或B）
（2）如果不能設(shè)計成原電池，說明其原因（A）的反應(yīng)非氧化還原反應(yīng)，沒有電子轉(zhuǎn)移；
（3）如果可以設(shè)計成原電池，則寫出正、負(fù)極電極反應(yīng)式，負(fù)極電極反應(yīng)式Fe-2e^-=Fe²⁺，正極電極反應(yīng)式2Fe³⁺+2e^-=2Fe²⁺．
（3）利用（3）中反應(yīng)：設(shè)計一個化學(xué)電池（給出若干導(dǎo)線，電極材料和電解液自選）：
①標(biāo)出電子流動方向；②注明負(fù)極電極材料；③寫出電解質(zhì)溶液．
（5）若該電池外電路中有6.02×10²³個電子轉(zhuǎn)移時，則電解質(zhì)溶液質(zhì)量增加了28g．

Answer 1

分析 （1）原電池反應(yīng)必須是自發(fā)進行的放熱的氧化還原反應(yīng)，根據(jù)是否有電子轉(zhuǎn)移判斷是否能設(shè)計成原電池；
（2）原電池反應(yīng)必須是自發(fā)進行的放熱的氧化還原反應(yīng)；
（3）原電池反應(yīng)中，化合價升高的金屬單質(zhì)作負(fù)極，不如負(fù)極活潑的金屬或?qū)щ姷姆墙饘僮髡龢O，得電子化合價降低的電解質(zhì)溶液作該原電池電解質(zhì)溶液；
（4）活潑的金屬作負(fù)極，碳棒作正極，電解質(zhì)溶液為氯化鐵溶液，電子從負(fù)極流向正極，要形成閉合回路；
（5）由電極反應(yīng)式可知Fe-2e^-=Fe²⁺，若導(dǎo)線上轉(zhuǎn)移電子2mol，則電解質(zhì)溶液增重為56g．

解答 解：（1）原電池反應(yīng)必須是自發(fā)進行的放熱的氧化還原反應(yīng)，（A）中各元素化合價不變，所以不是氧化還原反應(yīng)，屬于復(fù)分解反應(yīng)，不能設(shè)計成原電池；（B）中反應(yīng)前后Fe元素化合價由+3價變?yōu)?2價、Cu元素化合價由0價變?yōu)?2價，所以有電子轉(zhuǎn)移，能設(shè)計成原電池，
故答案為：B；
（2）根據(jù)（1）知，（A）的反應(yīng)非氧化還原反應(yīng)，沒有電子轉(zhuǎn)移，所以（A）不能設(shè)計成原電池，故答案為：（A）的反應(yīng)非氧化還原反應(yīng)，沒有電子轉(zhuǎn)移；
（3）負(fù)極是活潑的金屬，可以用活潑的鐵作為負(fù)極材料，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：Fe-2e^-=Fe²⁺；正極是不活潑的碳棒，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：2Fe³⁺+2e^-=2Fe²⁺；故答案為：Fe-2e^-=Fe²⁺，2Fe³⁺+2e^-=2Fe²⁺；
（4）活潑的金屬作負(fù)極，碳棒作正極，電解質(zhì)溶液為氯化鐵溶液，電子從負(fù)極流向正極，要形成閉合回路，圖為：，故答案為：；
（5）由電極反應(yīng)式可知Fe-2e^-=Fe²⁺，若導(dǎo)線上轉(zhuǎn)移電子2mol，則電解質(zhì)溶液增重為56g，所以外電路中有6.02×10²³個電子轉(zhuǎn)移時，即轉(zhuǎn)移1mol的電子，所以電解質(zhì)溶液增重28g，故答案為：28．

點評 本題考查了原電池的設(shè)計和工作原理的探究，為側(cè)重于基礎(chǔ)知識的考查，題目難度不大．