Question

【题目】某同学利用生活中或实验室中常用的物品，根据氧化还原反应知识和电化学知识，自己动手设计了一个原电池。请填写下列空白：

(1)实验原理：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑

(2)实验用品：电极(________、________)、稀硫酸、________、________、耳机(或者电流表)(填写所缺的实验用品)。

(3)实验装置如图。

(4)原电池设计及注意的问题：

①按如图所示装置连接好实验仪器，注意观察(耳朵听)耳机是否有声音发出，如果没有，可将原电池的两个电极中的一极接触耳机插头上的一极(注意：接触的同时耳机的另一个极是连接在原电池的另一个电极上的)，这时可以听见耳机发生“嚓嚓嚓……”的声音。其原因是在原电池中，由化学能转化为________，在耳机中又由________转化为声音这种能量；

②如果将装置中的耳机改为电流表，则铁钉应该接电流表的______极，电极反应式为____，发生了______反应；

③铜钉应该接电流表的__________极，电极反应式为____________________________，发生了________反应。

Answer 1

【答案】 铁钉或铁条 铜钉 烧杯 导线 电能 电能 负 Fe－2e－===Fe2＋ 氧化 正 2H＋＋2e－===H2↑　 还原

【解析】根据Fe＋2H＋＝Fe2＋＋H2↑知，铁失电子被氧化，则Fe作原电池负极，不如铁活泼的金属或导电的非金属作原电池正极，电解质溶液为弱氧化性酸溶液，结合原电池构成条件及能量转化方式分析解答。

（2）由形成原电池的条件可知，需要铁为负极，正极为铜钉（其他的惰性电极如石墨、铂等都可以），硫酸为电解质溶液，还需要烧杯、导线等；

（4）①在原电池中，由化学能转化为电能，在耳机中又由电能转化为声音这种能量；

②如果将装置中的耳机改为电流计，则电流表指针发生偏转，形成原电池反应，铁为负极，发生氧化反应，电极方程式为Fe-2e-＝Fe2+；

③铁钉应该连接电流计的负极，铜钉连接电流计的正极，原电池中正极发生还原反应，即溶液中的氢离子放电，电极方程式为2H＋＋2e－＝H2↑。