Question

10．理論上任何自發的氧化還原反應都可以設計成原電池．現使用鋅電極、銅電極、橙子（酸性介質）設計如圖所示的水果電池．
（1）該電池的負極材料是鋅或Zn，負極反應式：Zn-2e^-=Zn²⁺．
（2）現有如下材料設計類似的水果電池，并使電流計發生明顯偏轉．
酸性水果：檸檬、柑橘、橙子等
堿性水果：柿子、葡萄等
電極：A．鎂條、B．鋁片、C．銅片、D．碳棒
①若選擇酸性水果組裝水果電池，負極材料可以是AB（填所有可能的電極選項），正極反應式為2H⁺+2e^-=H₂↑．
②若選擇堿性水果組裝水果電池，正極材料可以是ABD（填所有可能的電極選項），假設水果的堿性較強，電池的負極反應式為Al-3e^-+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O．

Answer 1

分析 （1）鋅為負極，被氧化生成鋅離子；
（2）①組成水果電池負極的金屬性大于正極即可，正極上氫離子得電子發生還原反應；
②若組成堿性電池，則負極材料是Al，正極材料是能導電的物質即可．

解答 解：（1）活潑金屬Zn作原電池的負極，發生氧化反應，電極方程式為，故答案為：鋅或Zn；Zn-2e^-=Zn²⁺；
（2）①酸性水果電池中，負極能和酸反應，則負極材料可以是鎂或鋁，正極上氫離子得電子發生還原反應，電極反應式為2H⁺+2e^-=H₂↑，
故答案為：AB；2H⁺+2e^-=H₂↑；
②若組成堿性電池，則負極材料是Al，正極材料是能導電的物質即可，所以正極可以是鎂、銅或碳棒，假設水果的堿性較強，電池的負極反應式為
故答案為：ABD；Al-3e^-+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O．

點評 本題考查了原電池原理正負極的判斷及電極反應式的書寫，根據溶液中電極材料得失電子的難易程度確定正負極，注意不能根據金屬的活動性強弱判斷正負極，為易錯點．