Question

6．原电池是把化学能转化为电能的装置．

（1）如图甲所示：①在Cu-Zn原电池中，Zn极发生氧化反应（填“氧化”或“还原”）． 写出电极反应式Zn-2e^-=Zn²⁺．
Cu极为正极；电极反应式为2H⁺+2e^-=H₂↑．
②外电路中，电子流向正极；内电路溶液中，SO₄^2-移向负极．
（2）从理论上讲，氧化还原反应都可以设计成原电池．请你根据以下这个反应：Cu+2FeCl₃═CuCl₂+2FeCl₂，设计一个原电池（如图乙），在图中括号内标明正负极的材料及电解质溶液，写出正极和负极的电极反应式．
负极反应式为Cu-2e^-=Cu²⁺；
正极反应式为2Fe³⁺+2e^-=2Fe²⁺．

Answer 1

分析 （1）原电池中活泼金属做负极；负极上活泼金属失电子发生氧化反应；正极上溶液中的阳离子得电子；原电池中电子从负极流向正极；原电池中阴离子移向原电池的负极；
（2）由方程式可知，Cu被氧化，为原电池的负极，则正极可为碳棒，电解质溶液为氯化铁溶液，正极发生还原反应，负极发生氧化反应，以此解答该题．

解答 解：（1）①在Cu-Zn原电池中，活泼金属Zn做负极；负极上Zn失电子发生氧化反应生成锌离子，其电极反应为：Zn-2e^-=Zn²⁺；正极上溶液中的铜离子得电子生成Cu，其电极反应式为：2H⁺+2e^-=2H₂↑；
故答案为：氧化；Zn-2e^-=Zn²⁺；正； 2H⁺+2e^-=2H₂↑；
②原电池中电子从负极流向正极，所以外电路中，电子流向正极；原电池中阴离子移向原电池的负极，则内电路溶液中，SO₄^2-移向负极；
故答案为：正；负；
（2）由方程式Cu+2FeCl₃=CuCl₂+2FeCl₂可知，Cu被氧化，为原电池的负极，负极反应为Cu-2e^-=Cu²⁺，正极Fe³⁺被还原，电极方程式为2Fe³⁺+2e^-=2Fe²⁺，
Cu被氧化，为原电池的负极，则正极可为碳棒，电解质溶液为氯化铁，
则原电池装置图可设计为，
故答案为：；Cu-2e^-=Cu²⁺；2Fe³⁺+2e^-=2Fe²⁺．

点评 本题考查了原电池原理及原电池的设计，原电池的设计关键是负极材料和电解质溶液的成分，一般来说，还原剂作负极，不如负极活泼的金属或非金属导体作正极，氧化剂的溶液作电解质溶液，题目难度中等．