Question

2．依據氧化還原反應：2Ag⁺（aq）+Zn（s）═Zn²⁺（aq）+2Ag（s）設計的原電池如圖所示．請回答下列問題：
（1）電極X的材料是鋅（或Zn）；電解質溶液Y是AgNO₃溶液；
（2）銀電極為電池的正極，發生的電極反應為Ag⁺+e^-═Ag；
X電極上發生的電極反應為Zn-2e^-═Zn²⁺；
（3）外電路中的電子是從X（或Zn）電極流向Ag電極；
（4）若該電池中兩電極的質量均為60g，工作一段時間后，取出鋅片洗凈干燥后稱重，質量為47g，試計算析出銀的質量．

Answer 1

分析 根據反應“2Ag⁺（aq）+Zn（s）═Zn²⁺（aq）+2Ag（s）”分析，在反應中，Zn被氧化，失電子，應為原電池的負極，電極反應為Zn-2e^-=Zn²⁺，則正極為活潑性較Zn弱的Ag，Ag⁺在正極上得電子被還原，電極反應為Ag⁺+e=Ag，電解質溶液為AgNO₃ ，原電池中，電子從負極經外電路流向正極．根據得失電子守恒計算析出銀的質量．

解答 解：（1）由反應“2Ag⁺（aq）+Zn（s）═Zn²⁺（aq）+2Ag（s）”可知，在反應中，Zn被氧化，失電子，應為原電池的負極，
電極反應為Zn-2e^-=Zn²⁺，則正極為活潑性較Zn弱的Ag，Ag⁺在正極上得電子被還原，電極反應為Ag⁺+e=Ag，
電解質溶液為AgNO₃ ，
故答案為：鋅（或Zn）；AgNO₃；
（2）正極為活潑性較Zn弱的Ag，Ag⁺在正極上得電子被還原，電極反應為Ag⁺+e=Ag，X電極為Zn為原電池的負極，鋅失電子發生氧化反應，電極反應 Zn-2e^-═Zn²⁺，故答案為：正極； Ag⁺+e^-=Ag，Zn-2e^-═Zn²⁺；
（3）原電池中，電子從負極經外電路流向正極，本題中由Zn極經外電路流向Ag極，
故答案為：X（或Zn）；Ag．
（4）該原電池中，負極上鋅失電子變成鋅離子進入溶液，導致質量減少，取出鋅片洗凈干燥后稱重，質量為47g，減少鋅的質量=60g-47g=13g，物質的量=$\frac{13g}{65g/mol}$=0.2mol，
根據轉移電子相等知，2Ag⁺+2e^-=2Ag，Zn-2e^-═Zn²⁺，
2Ag～～Zn
2      1
n      0.2mol
n=0.4mol
析出銀的質量=0.4mol×108g/mol=43.2g，
答：析出銀的質量43.2g；

點評 本題考查原電池的設計及工作原理，注意電極反應式的書寫方法，牢固掌握原電池中電極的判斷，電極反應式的書寫的方法性問題，題目難度中等．