Question

6．已知電極材料：鐵、銅、銀、石墨、鋅、鋁；電解質溶液：CuCl₂溶液、Fe₂（SO₄）₃溶液、稀硫酸．按要求回答下列問題：
（1）電工操作上規定：不能把銅導線和鋁導線連接在一起使用．原因是形成原電池加速鋁導線的腐蝕．
（2）設計一種以鐵和硫酸鐵反應為原理的原電池，寫出電池的正、負極的名稱及電極反應式．負極（鐵）Fe-2e^-═Fe²⁺；正極（石墨）2Fe³⁺+2e^-═2Fe²⁺．
（3）在銅-鋅-硫酸構成的原電池中，陰離子移向負極，當導線中有1mol電子通過時，理論上溶解鋅32.5 g；銅片上析出0.5 mol H₂．

Answer 1

分析 （1）鋁和銅與合適的電解質溶液構成原電池；
（2）鐵為負極，鐵離子的可溶性電解質溶液為電解質，負極發生氧化反應，正極發生還原反應書寫電極反應式；
（3）該原電池中Zn易失電子作負極、Cu作正極，負極上電極反應式為Zn-2e^-=Zn²⁺、正極電極反應式為2H⁺+2e^-=H₂↑，根據正負極反應式進行有關計算．

解答 解：（1）銅、鋁的金屬活潑性不同，遇到合適的電解質溶液易構成原電池，從而加快鋁的腐蝕，所以不能把銅導線和鋁導線連接在一起使用，
故答案為：形成原電池加速鋁導線的腐蝕；
（2）根據反應可知Fe應為負極，被氧化，正極可為C、Cu等，電解質溶液含有Fe³⁺，樂為氯化鐵或硫酸鐵等，裝置圖為，
電極反應式為：負極（鐵 ）Fe-2e^-═Fe²⁺，正極（ 石墨）2Fe³⁺+2e^-═2Fe²⁺，故答案為：；（鐵 ）Fe-2e^-═Fe²⁺，（ 石墨）2Fe³⁺+2e^-═2Fe²⁺；
（3）原電池中陰離子向負極移動，該原電池中Zn易失電子作負極、Cu作正極，負極上電極反應式為Zn-2e^-=Zn²⁺、正極電極反應式為2H⁺+2e^-=H₂↑，得失電子相同時，將正負極電極反應式相加得電池反應式為Zn+2H⁺=Zn²⁺+H₂↑，當有1mol電子通過時，負極上溶解m（Zn）=$\frac{1mol}{2}$×65g/mol=32.5g，正極上析出n（H₂）=$\frac{1mol}{2}$=0.5 mol，故答案為：負；32.5；0.5．

點評 本題考查了原電池原理，知道正負極的判斷方法及正負極上發生的反應即可解答，注意：只有得失電子相同時正負極電極反應式相加才能得到電池反應式，否則得不到電池反應式．