Question

（1）如下图所示，组成一种原电池．试回答下列问题(灯泡功率合适)：

①电解质溶液为稀H₂SO₄时上述装置中灯泡亮，此时Al电极上发生反应的电极反应式为： ___；
②电解质溶液为NaOH溶液时，灯泡______(填“亮”或“不亮”, 填“亮”做a题，填“不亮”做b题)。
a．若灯泡亮，则Mg电极上发生的电极反应式为：_______________；
Al电极上发生反应的电极反应式为：_______________；
b．若灯泡不亮，其理由为：________________________。
（2）原电池原理的应用之一是可以设计原电池。请利用反应“Cu＋2Fe³⁺ ＝2Fe²⁺ +Cu²⁺ ”设制一个原电池（正极材料用碳棒）则该电池的负极材料是__________，若导线上转移电子1．5 mol，则溶解铜的质量是__________。另外的重要应用是实验室在用锌与稀硫酸反应制备氢气时，可向溶液中滴加少量硫酸铜溶液。其作用是: ______________________________。
（3）氢氧燃料电池（电解质为KOH溶液，惰性材料作电极）负极反应的电极反应式为：______________________________。

Answer 1

（1）①2H⁺ + 2e- = H₂↑；
②亮 a． 6H₂O + 6e- = 6OH^- + 3H₂↑；2Al – 6e- + 8OH^- =2AlO₂^- + 4H₂O。
（2）Cu；48g；形成了Zn—Cu原电池，加快了化学反应的速率（注：必须强调形成Zn—Cu原电池，否则不得分）；（3）H₂ +2 OH^- - 2e^-=2H₂O

试题分析：（1）①分析题给装置图，当电解质溶液为稀H₂SO₄时上述装置中灯泡亮，则形成原电池，镁较活泼，作原电池的负极，Al片作原电池的正极，电极反应式：2H⁺ + 2e- = H₂↑；②电解质溶液为NaOH溶液时，Al片作负极，Mg片作正极，灯光亮，Mg电极上发生的电极反应式为a． 6H₂O + 6e- = 6OH^- + 3H₂↑；Al电极上发生反应的电极反应式为：2Al – 6e- + 8OH^- =2AlO₂^- + 4H₂O；（2）结合Cu＋2Fe³⁺ ＝2Fe²⁺ +Cu²⁺知，铜片发生氧化反应，负极材料是Cu片，电极反应式为Cu-2e^- ＝Cu²⁺ ，若导线上转移电子1．5 mol，则溶解铜的质量是,实验室在用锌与稀硫酸反应制备氢气时，可向溶液中滴加少量硫酸铜溶液的作用是形成了Zn—Cu原电池，加快了化学反应的速率；（3）氢氧燃料电池（电解质为KOH溶液，惰性材料作电极）负极反应的电极反应式为H₂ +2 OH^- - 2e^-=2H₂O。