Question

18．选择适宜的材料和试剂设计一个原电池，完成下列反应：Zn+CuSO₄═ZnSO₄+Cu
（1）画出装置图，并标明各部分材料名称．
（2）负极材料锌片，正极材料铜片，电解质溶液是CuSO₄溶液（或CuCl₂溶液）．
（3）写出电极反应式：
负极：Zn-2e^-=Zn²⁺；
正极：Cu²⁺2e^-=Cu．

Answer 1

分析 （1）原电池的构成条件：有活泼性不同的两个电极；有电解质溶液；形成闭合回路；自发的氧化还原反应；
（2）电极中负极比正极活泼，是失电子的极，电解质中的阳离子在正极得电子；
（3）正极是电解质中的阳离子发生还原反应，负极是电极本身发生氧化反应．

解答 解：（1）根据自发的氧化还原反应：金属锌失电子，为负极，正极可以用活泼性较差的金属铜，溶液中的铜离子得电子，必须用可溶的铜盐作电解质，结合原电池的构成条件，装置为：，故答案为：；
（2）负极是失去电子的极，金属要比正极活泼，氧化还原反应中金属锌失电子，所以负极为锌片，正极可以是金属铜（或者碳棒），电解质溶液为可溶的铜盐，如氯化铜或硫酸铜等，故答案为：锌片；铜片（或碳棒）；CuSO₄溶液（或CuCl₂溶液）；
（3）负极是负极是电极本身发生失电子的氧化反应，即Zn-2e^-=Zn²⁺，正极是电解质中的阳离子发生得电子的还原反应，即Cu²⁺2e^-=Cu，
故答案为：Zn-2e^-=Zn²⁺；Cu²⁺2e^-=Cu．

点评 本题考查学生原电池的工作原理和构成条件以经济装置的设计知识，综合性较强，难度较大．