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         ，正极上发生反应的电极反应式                                         ；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:                                。

Answer 1

（共11分） （1）①2H⁺ + 2e-H₂↑；（2分）
②亮 （1分） a.  Al  + 4OH^－[Al(OH)₄]^- + 3e^－（2分）
（2）Cu（1分） ；Fe³⁺ + e^－Fe²⁺（2分）     48g（2分）；
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）（1分） ；

解析试题分析：（1）①镁的金属性强于铝的，所以在该原电池中镁是负极，失去电子。铝是正极，溶液中的氢离子在正极得到电子，正极电极反应式是2H⁺ + 2e^－H₂↑。
②由于铝能和氢氧化钠溶液反应，所以电解质溶液为NaOH溶液时仍然构成原电池，灯泡亮。但此时铝是负极，失去电子，镁是正极。负极电极反应式是Al + 4OH^－[Al(OH)₄]^- + 3e^－。
（2）原电池中较活泼的金属是负极，失去电子，发生氧化反应。电子经导线传递到正极，所以溶液中的阳离子向正极移动，正极得到电子，发生还原反应，。所以根据方程式可知，铜失去电子，做还原剂，则铜是负极。铁离子得到电子，是氧化剂，则电解质溶液是含有铁离子的可溶性盐溶液，正极材料可以是石墨或活泼性弱于铜的金属，正极上发生反应的电极反应式Fe³⁺ + e^－Fe²⁺。若导线上转移电子1.5 mol，则溶解铜的物质的量是1.5mol÷2＝0.75mol，质量是0.75mol×64g/mol＝48g。加入硫酸铜后，锌置换出铜，形成了Zn—Cu原电池，加快了化学反应的速率。
考点：考查原电池的有关判断、应用和计算
点评：该题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题。试题贴近高考，基础性强，注重答题的灵活性。侧重对学生灵活运用原电池原理解决实际问题的能力的培养，有利于调动学生的学习兴趣和学习积极性。明确原电池的工作原理并能结合题意和装置图灵活运用是解题的关键。易错点是选项（1）②中电极的判断。