Question

2．理論上講，任何自發的氧化還原反應都可以設計成原電池．請利用反應“Cu+2Ag⁺═2Ag+Cu²⁺”設制一個化學電池，并回答下列問題：
（1）該電池的負極材料是Cu，正極材料是C，電解質溶液是AgNO₃溶液．
（2）在外電路中，電子方向是從負極到正極．（填正或負）
（3）負極上出現的現象是銅溶解附近溶液變藍色
正極上出現的現象是碳棒上出現銀白色物質
（4）負極的電極反應式：Cu-2e^-=Cu²⁺，正極的電極反應式：2Ag⁺+2e^-=2Ag．

Answer 1

分析 在Cu+2Ag⁺=2Ag+Cu²⁺反應中，Cu被氧化，應為原電池的負極，電解反應為：Cu-2e-=Cu²⁺，Ag⁺得電子被還原生成單質Ag，正極上有銀白色物質生成，電極反應為Ag⁺+e-=Ag，應為原電池正極反應，正極材料為活潑性比Cu的金屬或非金屬材料，電解質溶液為含Ag⁺離子的溶液，如AgNO₃，
原電池工作時，電子從負極經外電路流向正極，溶液中陽離子向正極移動，陰離子向負極移動，以形成閉合回路．

解答 解：（1）在Cu+2Ag⁺=2Ag+Cu²⁺反應中，Cu被氧化，應為原電池的負極，電解反應為：Cu-2e^-=Cu²⁺，正極為C，電解質溶液為含Ag⁺離子的溶液，如AgNO₃，故答案為：Cu；C；AgNO₃溶液；
（2）在外電路中，電子方向是從負極到正極，故答案為：負；正；
（3）負極上Cu-2e^-=Cu²⁺，所以現象為銅溶解附近溶液變藍色，正極Ag⁺得電子被還原生成單質Ag，正極上有銀白色物質生成，
故答案為：銅溶解附近溶液變藍色；碳棒上出現銀白色物質；
（4）負極上Cu-2e^-=Cu²⁺，正極反應為Ag⁺+e-=Ag，故答案為：Cu-2e^-=Cu²⁺；2Ag⁺+2e^-=2Ag．

點評 本題考查原電池的設計，題目難度不大，注意兩極材料的判斷以及電極反應式的書寫方法．