Question

18．選擇適宜的材料和試劑設計一個原電池，完成下列反應：Zn+CuSO₄═ZnSO₄+Cu
（1）畫出裝置圖，并標明各部分材料名稱．
（2）負極材料鋅片，正極材料銅片，電解質溶液是CuSO₄溶液（或CuCl₂溶液）．
（3）寫出電極反應式：
負極：Zn-2e^-=Zn²⁺；
正極：Cu²⁺2e^-=Cu．

Answer 1

分析 （1）原電池的構成條件：有活潑性不同的兩個電極；有電解質溶液；形成閉合回路；自發的氧化還原反應；
（2）電極中負極比正極活潑，是失電子的極，電解質中的陽離子在正極得電子；
（3）正極是電解質中的陽離子發生還原反應，負極是電極本身發生氧化反應．

解答 解：（1）根據自發的氧化還原反應：金屬鋅失電子，為負極，正極可以用活潑性較差的金屬銅，溶液中的銅離子得電子，必須用可溶的銅鹽作電解質，結合原電池的構成條件，裝置為：，故答案為：；
（2）負極是失去電子的極，金屬要比正極活潑，氧化還原反應中金屬鋅失電子，所以負極為鋅片，正極可以是金屬銅（或者碳棒），電解質溶液為可溶的銅鹽，如氯化銅或硫酸銅等，故答案為：鋅片；銅片（或碳棒）；CuSO₄溶液（或CuCl₂溶液）；
（3）負極是負極是電極本身發生失電子的氧化反應，即Zn-2e^-=Zn²⁺，正極是電解質中的陽離子發生得電子的還原反應，即Cu²⁺2e^-=Cu，
故答案為：Zn-2e^-=Zn²⁺；Cu²⁺2e^-=Cu．

點評 本題考查學生原電池的工作原理和構成條件以經濟裝置的設計知識，綜合性較強，難度較大．