Question

2．依据氧化还原反应：2Ag⁺（aq）+Zn（s）═Zn²⁺（aq）+2Ag（s）设计的原电池如图所示．请回答下列问题：
（1）电极X的材料是锌（或Zn）；电解质溶液Y是AgNO₃溶液；
（2）银电极为电池的正极，发生的电极反应为Ag⁺+e^-═Ag；
X电极上发生的电极反应为Zn-2e^-═Zn²⁺；
（3）外电路中的电子是从X（或Zn）电极流向Ag电极；
（4）若该电池中两电极的质量均为60g，工作一段时间后，取出锌片洗净干燥后称重，质量为47g，试计算析出银的质量．

Answer 1

分析 根据反应“2Ag⁺（aq）+Zn（s）═Zn²⁺（aq）+2Ag（s）”分析，在反应中，Zn被氧化，失电子，应为原电池的负极，电极反应为Zn-2e^-=Zn²⁺，则正极为活泼性较Zn弱的Ag，Ag⁺在正极上得电子被还原，电极反应为Ag⁺+e=Ag，电解质溶液为AgNO₃ ，原电池中，电子从负极经外电路流向正极．根据得失电子守恒计算析出银的质量．

解答 解：（1）由反应“2Ag⁺（aq）+Zn（s）═Zn²⁺（aq）+2Ag（s）”可知，在反应中，Zn被氧化，失电子，应为原电池的负极，
电极反应为Zn-2e^-=Zn²⁺，则正极为活泼性较Zn弱的Ag，Ag⁺在正极上得电子被还原，电极反应为Ag⁺+e=Ag，
电解质溶液为AgNO₃ ，
故答案为：锌（或Zn）；AgNO₃；
（2）正极为活泼性较Zn弱的Ag，Ag⁺在正极上得电子被还原，电极反应为Ag⁺+e=Ag，X电极为Zn为原电池的负极，锌失电子发生氧化反应，电极反应 Zn-2e^-═Zn²⁺，故答案为：正极； Ag⁺+e^-=Ag，Zn-2e^-═Zn²⁺；
（3）原电池中，电子从负极经外电路流向正极，本题中由Zn极经外电路流向Ag极，
故答案为：X（或Zn）；Ag．
（4）该原电池中，负极上锌失电子变成锌离子进入溶液，导致质量减少，取出锌片洗净干燥后称重，质量为47g，减少锌的质量=60g-47g=13g，物质的量=$\frac{13g}{65g/mol}$=0.2mol，
根据转移电子相等知，2Ag⁺+2e^-=2Ag，Zn-2e^-═Zn²⁺，
2Ag～～Zn
2      1
n      0.2mol
n=0.4mol
析出银的质量=0.4mol×108g/mol=43.2g，
答：析出银的质量43.2g；

点评 本题考查原电池的设计及工作原理，注意电极反应式的书写方法，牢固掌握原电池中电极的判断，电极反应式的书写的方法性问题，题目难度中等．