Question

2．依据氧化还原反应：2Ag⁺（aq）+Cu（s）=Cu²⁺（aq）+2Ag（s）设计的原电池如图所示．请回答下列问题：
（1）电极X的材料是Cu；电解质溶液Y是AgNO₃ ；
（2）银电极为电池的正极极，发生的电极反应式为Ag⁺+e^-=Ag；X电极上发生的电极反应为氧化反应；（填反应类型）
（3）外电路中的电子是从Cu电极流向Ag电极．
（4）当有1.6g铜溶解时，银棒增重5.4g．若X和银不用导线连接铜棒质量会增重，增重3.8g
（5）有同学想把Ba（OH）₂•8H₂O晶体与NH₄Cl晶体的反应设计成原电池，你认为是否可行？否（填“是”或“否”）

Answer 1

分析 （1）根据电池反应式知，失电子化合价升高的金属作负极，不如负极活泼的金属或导电的非金属作正极，得电子的化合价降低的可溶性反应物作电解质溶液，据此设计原电池；
（2）原电池中，易失电子的电极铜为负极，银作正极，正极上得电子发生还原反应；
（3）电子从负极沿导线流向正极；
（4）n（Cu）=$\frac{1.6g}{64g/mol}$=0.025mol，则失去0.05mol电子，由Ag⁺+e=Ag可知，生成0.05molAg，若X和银不用导线连接，铜与银发生置换反应；
（5）原电池反应必须是自发进行的放热的氧化还原反应．

解答 解：（1）由反应“2Ag⁺（aq）+Cu（s）═Cu²⁺（aq）+2Ag（s）”可知，在反应中，Cu被氧化，失电子，应为原电池的负极，所以X电极材料是Cu，Ag⁺在正极上得电子被还原，电解质溶液为AgNO₃ ，
故答案为：Cu；AgNO₃ ；
（2）正极为活泼性较Cu弱的Ag，Ag⁺在正极上得电子被还原，电极反应为Ag⁺+e=Ag，铜发生氧化反应，
故答案为：正极； Ag⁺+e^-=Ag；氧化反应；
（3）电子从负极Cu沿导线流向正极Ag，故答案为：Cu；Ag；
（4）n（Cu）=$\frac{1.6g}{64g/mol}$=0.025mol，则失去0.05mol电子，由Ag⁺+e=Ag可知，生成0.05molAg，若X和银不用导线连接，铜与银发生置换反应，所以铜棒增重，增重为5.4g-1.6g=3.8g，则m（Ag）=0.05mol×108g/mol=5.4g，
故答案为：5.4g；铜；3.8g；
（5）原电池反应必须是自发进行的放热的氧化还原反应，该反应是吸热反应且不是氧化还原反应，所以不能设计成原电池，故答案为：否．

点评 本题考查了原电池设计，明确原电池原理是解本题关键，根据电池反应式中得失电子的物质选取负极材料和电解质，知道原电池中正负极的判断方法，难度不大．