Question

（1）如图所示，烧杯中的溶液为稀硫酸，则观察到的现象为

 

．
两极反应式为：正极

 

；负极

 

．
（2）利用Cu+2FeCl₃=CuCl₂+2FeCl₂反应，设计一个原电池，写出电极反应式．
（3）有A、B两种金属分别与盐酸反应，产生氢气的速率相近．怎样设计一个实验证明A、B两种金属的活动性？（画出实验装置图，并配有相应的文字说明）

Answer 1

考点：原电池和电解池的工作原理

专题：电化学专题

分析：（1）原电池反应属于自发的氧化还原反应，失电子的金属做负极，负极金属失电子，发生氧化反应，正极电解质中的阳离子得电子发生还原反应；
（2）先根据反应方程式确定正负极材料，再根据氧化剂确定电解质溶液；
（3）根据活性不同的两个电极、电解质溶液及形成闭合回路来构成原电池，活泼金属作负极，在正极上析出氢气来解答．

解答： 解：（1）镁、铝、稀硫酸形成的原电池将化学能转化为电能，自发的氧化还原反应是金属镁和硫酸之间的反应，镁比铝活泼，金属镁为负极，电极反应为Mg-2e^-=Mg²⁺，金属铝电极是正极，正极上氢离子得电子，发生电极反应：2H⁺+2e^-=H₂↑，
故答案为：镁逐渐溶解，铝极上有气泡冒出，电流表指针发生偏转；2H⁺+2e^-=H₂↑；Mg-2e^-=Mg²⁺；
（2）Cu+2FeCl₃=CuCl₂+2FeCl₂，该反应中铜是还原剂，还原剂金属单质作负极，所以铜作负极，负极上铜失电子变成铜离子进入溶液，电极反应为：Cu-2e^-=Cu²⁺；不如负极活泼的金属或导电的非金属作正极，可选石墨作正极，正极上三价铁离子得电子生成二价铁离子，发生还原反应，电极反应为：2Fe³⁺+2e^-=2Fe²⁺；氧化剂是氯化铁，氧化剂溶液作电解质溶液，所以选氯化铁溶液作电解质溶液；
答：原电池为，负极（Cu）：Cu-2e^-=Cu²⁺，正极（C）：2Fe³⁺+2e^-=2Fe²⁺；
（3）电极材料为A、B，电解质溶液为盐酸，用导线将A、B两个电极相连形成的原电池如图为，
活泼性弱的金属作正极，正极上氢离子得电子发生2H⁺+2e^-═H₂↑，可观察到有气泡逸出，所以有气泡生成的金属活泼性弱；
答：，观察构成的原电池装置，有气泡生成的一极的金属活泼性弱，另一极活泼性强．

点评：本题考查了原电池的设计，原电池的设计关键是负极材料和电解质溶液的成分确定，侧重于考查原电池原理的应用，题目难度中等．