Question

5．現有如下兩個反應：
A、NaOH+HCl=NaCl+H₂O　　　　　B、2FeCl₃+Fe=3FeCl₂
（1）根據兩反應本質，判斷能否設計成原電池的是哪個反應：B；（填A或B）
（2）如果不能設計成原電池，說明其原因（A）的反應非氧化還原反應，沒有電子轉移；
（3）如果可以設計成原電池，則寫出正、負極電極反應式，負極電極反應式Fe-2e^-=Fe²⁺，正極電極反應式2Fe³⁺+2e^-=2Fe²⁺．
（4）利用（3）中反應：設計一個化學電池（給出若干導線，電極材料和電解液自選）：
①標出電子流動方向；②注明負極電極材料；③寫出電解質溶液．
（5）若該電池外電路中有6.02×10²³個電子轉移時，則電解質溶液質量增加了28_g．

Answer 1

分析 （1）原電池反應必須是自發進行的放熱的氧化還原反應，根據是否有電子轉移判斷是否能設計成原電池；
（2）原電池反應必須是自發進行的放熱的氧化還原反應；
（3）原電池反應中，化合價升高的金屬單質作負極，不如負極活潑的金屬或導電的非金屬作正極，得電子化合價降低的電解質溶液作該原電池電解質溶液；
（4）活潑的金屬作負極，碳棒作正極，電解質溶液為氯化鐵溶液，電子從負極流向正極，要形成閉合回路；
（5）由電極反應式可知Fe-2e^-=Fe²⁺，若導線上轉移電子2mol，則電解質溶液增重為56g．

解答 解：（1）原電池反應必須是自發進行的放熱的氧化還原反應，（A）中各元素化合價不變，所以不是氧化還原反應，屬于復分解反應，不能設計成原電池；（B）中反應前后Fe元素化合價由+3價變為+2價、Cu元素化合價由0價變為+2價，所以有電子轉移，能設計成原電池，
故答案為：B；
（2）根據（1）知，（A）的反應非氧化還原反應，沒有電子轉移，所以（A）不能設計成原電池，故答案為：（A）的反應非氧化還原反應，沒有電子轉移；
（3）負極是活潑的金屬，可以用活潑的鐵作為負極材料，負極發生氧化反應，電極反應式為：Fe-2e^-=Fe²⁺；正極是不活潑的碳棒，發生還原反應，電極反應式為：2Fe³⁺+2e^-=2Fe²⁺；故答案為：Fe-2e^-=Fe²⁺，2Fe³⁺+2e^-=2Fe²⁺；
（4）活潑的金屬作負極，碳棒作正極，電解質溶液為氯化鐵溶液，電子從負極流向正極，要形成閉合回路，圖為：，故答案為：；
（5）由電極反應式可知Fe-2e^-=Fe²⁺，若導線上轉移電子2mol，則電解質溶液增重為56g，所以外電路中有6.02×10²³個電子轉移時，即轉移1mol的電子，所以電解質溶液增重28g，故答案為：28．

點評 本題考查了原電池的設計和工作原理的探究，為側重于基礎知識的考查，題目難度不大．