Question

8．现有如下两个反应：（A）NaOH+HCl═NaCl+H₂O　（B）2FeCl₃+Cu═2FeCl₂+CuCl₂
（1）根据两反应本质，判断能否设计成原电池（填“能”或“不能”）（A）不能（B）能；
（2）如果（A或B）不能，说明其原因（A）不是氧化还原反应，没有发生电子的转移；
（3）如图所示装置：
①若烧杯中溶液为稀硫酸，则观察到的现象为镁逐渐溶解，铝上有气泡冒出，电流表指针发生偏转．两极反应式为：正极2H⁺+2e^-=H₂↑； 负极Mg-2e^-=Mg²⁺．
该装置将化学能转化为电能．当某一电极质量减少4.8g时，转移的电子的物质的量为0.4mol．反应后溶液的PH变大（变大、变小、不变）．电池工作时，阴离子移向Mg（Mg或 Al）一极
②若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液，则负极为铝；总反应的离子方程式方程为2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑．

Answer 1

分析 （1）（2）从原电池反应必须是氧化还原反应的角度分析；
（3）①金属镁和铝为电极材料，电解质溶液为稀H₂SO₄时，可形成原电池，金属镁较铝活泼，做原电池的负极，铝做原电池的正极；镁电解质量减少4.8g，结合电极反应计算电子转移，氢离子浓度减小溶液PH增大，原电池中阴离子移向负极；
②金属镁和铝为电极材料，电解质溶液为稀NaOH时，由于金属铝能与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠溶液和氢气，所以铝为负极，镁为正极，总反应为：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑．

解答 解：（1）原电池是将化学能转变为电能的装置，只有氧化还原反应才有电子的转移，而（A）为非氧化还原反应，不能设计成原电池，（B）为氧化还原反应，可以设计成原电池，
故答案为：不能；能；
（2）原电池是将化学能转变为电能的装置，正极发生还原反应，负极发生氧化反应，A）为非氧化还原反应，没有发生电子的转移，故不能设计成原电池，
故答案为：（A）不是氧化还原反应，没有发生电子的转移；
（3）①金属镁和铝为电极材料，电解质溶液为稀H₂SO₄时，可形成原电池，将化学能转变为电能，金属镁较铝活泼，做原电池的负极，铝做原电池的正极，负极反应为Mg-2e^-=Mg²⁺，正极反应为2H⁺+2e^-=H₂↑，观察到的现象为镁逐渐溶解，铝上有气泡冒出，电流表指针发生偏转，镁电解质量减少4.8g，物质的量n（Mg）=$\frac{4.8g}{24g/mol}$=0.2mol，结合电极反应计算电子转移，Mg-2e^-=Mg²⁺，电子转移0.4mol，正极氢离子得到电子生成氢气，溶液中氢离子浓度减小溶液PH增大，原电池中阴离子移向负极Mg电极，
故答案为：镁逐渐溶解，铝上有气泡冒出，电流表指针发生偏转；2H⁺+2e^-=H₂↑；Mg-2e^-=Mg²⁺；化学；电；0.4mol；变大；Mg；
②金属镁和铝为电极材料，电解质溶液为稀NaOH时，由于金属铝能与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠溶液和氢气，所以铝为负极，镁为正极，负极反应为2Al-6e^-+8OH^-=2AlO₂^-+4H₂O，正极反应为6H₂O+6e^-=3H₂+6OH^-，总反应的离子方程式为：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，
故答案为：铝；2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑．

点评 本题考查了原电池原理，明确原电池正负极的判断方法是解本题关键，知道原电池设计方法，注意：不能根据金属的活泼性强弱判断正负极，要根据失电子难易程度判断正负极，为易错点，题目难度中等．