Question

5．（1）下列装置能组成原电池的是I、III、IV．（填序号）

（2）对于锌-铜-硫酸铜组成的原电池装置，当锌片溶解32.5g时，导线中有6.02×10²³个电子通过，电解质溶液的质量增加31.5g．
（3）如图所示装置：若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液，则负极为Al，总反应方程为2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑

Answer 1

分析 （1）根据原电池的构成条件分析，原电池的构成条件是：①有两个活泼性不同的电极，②将电极插入电解质溶液中，③两电极间构成闭合回路，④能自发的进行氧化还原反应．
（2）当锌片溶解32.5g时，溶解的物质的量为：$\frac{32.5g}{65g/mol}$=0.5mol，根据1mol锌参加反应转移2mol的电子，溶液质量增加，65-2=63g；
（3）该装置能自发的进行氧化还原反应，所以构成原电池，在该溶液中铝易失电子而作负极，则镁作正极．

解答 解：（1）II中不能自发的进行氧化还原反应，所以不能构成原电池；
V中不能构成闭合回路，所以不能构成原电池，则Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ符合原电池构成条件，所以能形成原电池，故选I、III、IV；
（2）当锌片溶解32.5g时，溶解的物质的量为：$\frac{32.5g}{65g/mol}$=0.5mol，根据1mol锌参加反应转移2mol的电子，所以转移电子的物质的量为：0.5mol×2=1mol，电子数为：6.02×10²³，溶液质量增加，65-2=63g，所以增重为：63g×0.5=31.5g，
故答案为：6.02×10²³，31.5；
（3）该装置符合原电池的构成条件，所以是原电池，原电池是将化学能转变为电能的装置，铝在碱性溶液中比镁易失电子，所以铝作负极，负极上铝失电子和氢氧根离子反应生成偏铝酸根离子，正极上水得电子生成氢气，所以电池反应式为：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，
故答案为：Al，2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑．

点评 本题考查了原电池原理，难点是原电池的设计，这也是考试热点，根据电池反应式判断负极材料及电解质溶液，注意不能根据电极材料的活泼性确定正负极，为易错点．