Question

3．原電池是直接把化學能轉化為電能的裝置．
（1）如圖所示：在Cu-Zn原電池中，Zn極發生氧化（填“氧化”或“還原”）反應，寫出電極反應式Zn-2e^-=Zn²⁺．Cu極為正極，發生的電極反應為2H⁺+2e^-=2H₂↑．
（2）請根據化學反應：Cu+2FeCl₃═CuCl₂+2FeCl₂設計原電池，畫出裝置圖，并用離子方程式表示電極反應．負極反應為Cu-2e^-=Cu²⁺，正極反應為2Fe³⁺+2e^-=2Fe²⁺．

Answer 1

分析 （1）Cu-Zn原電池中Zn在負極發生氧化反應，Zn失電子生成Zn²⁺；Cu為正極，正極上氫離子得電子，生成氫氣；
（2）根據反應“Cu+2FeCl₃=CuCl₂+2FeCl₂”可知，反應中銅被氧化，應為原電池負極，因失電子而被氧化，正極應為活潑性比銅弱的金屬或導電的非金屬材料，Fe ³⁺在正極得到電子而被還原，電解質溶液應選發生還原反應的電解質，所以選氯化鐵溶液為電解質溶液．

解答 解：（1）Cu-Zn原電池中Zn在負極發生氧化反應，Zn失電子生成Zn²⁺，其電極反應為：Zn-2e^-=Zn²⁺；Cu為正極，正極上氫離子得電子，生成氫氣，其電極反應為：2H⁺+2e^-=2H₂↑；
故答案為：氧化；Zn-2e^-=Zn²⁺；正；2H⁺+2e^-=2H₂↑；
（2）反應“Cu+2FeCl₃=CuCl₂+2FeCl₂”可知，反應中銅被氧化，應為原電池負極，失電子而被氧化，電極反應為Cu-2e-=Cu²⁺，正極應為活潑性比Cu弱的金屬或非金屬材料，Fe³⁺在正極得到電子而被還原，電極反應式為2Fe³⁺+2e^-=2Fe²⁺，電解質溶液為FeCl₃．
故答案為：；Cu-2e^-=Cu²⁺；2Fe³⁺+2e^-=2Fe²⁺．

點評 本題考查原電池的設計及原電池的工作原理，題目難度不大，注意：
1、從氧化還原反應的角度由電池反應判斷電極反應；
2、寫電極反應式要結合電解質溶液，如果電解質溶液不同，即使原料相同，電極反應式也不同，如氫氧燃料電池，當電解質為酸或堿，電極反應式不同．