Question

6．已知电极材料：铁、铜、银、石墨、锌、铝；电解质溶液：CuCl₂溶液、Fe₂（SO₄）₃溶液、稀硫酸．按要求回答下列问题：
（1）电工操作上规定：不能把铜导线和铝导线连接在一起使用．原因是形成原电池加速铝导线的腐蚀．
（2）设计一种以铁和硫酸铁反应为原理的原电池，写出电池的正、负极的名称及电极反应式．负极（铁）Fe-2e^-═Fe²⁺；正极（石墨）2Fe³⁺+2e^-═2Fe²⁺．
（3）在铜-锌-硫酸构成的原电池中，阴离子移向负极，当导线中有1mol电子通过时，理论上溶解锌32.5 g；铜片上析出0.5 mol H₂．

Answer 1

分析 （1）铝和铜与合适的电解质溶液构成原电池；
（2）铁为负极，铁离子的可溶性电解质溶液为电解质，负极发生氧化反应，正极发生还原反应书写电极反应式；
（3）该原电池中Zn易失电子作负极、Cu作正极，负极上电极反应式为Zn-2e^-=Zn²⁺、正极电极反应式为2H⁺+2e^-=H₂↑，根据正负极反应式进行有关计算．

解答 解：（1）铜、铝的金属活泼性不同，遇到合适的电解质溶液易构成原电池，从而加快铝的腐蚀，所以不能把铜导线和铝导线连接在一起使用，
故答案为：形成原电池加速铝导线的腐蚀；
（2）根据反应可知Fe应为负极，被氧化，正极可为C、Cu等，电解质溶液含有Fe³⁺，乐为氯化铁或硫酸铁等，装置图为，
电极反应式为：负极（铁 ）Fe-2e^-═Fe²⁺，正极（ 石墨）2Fe³⁺+2e^-═2Fe²⁺，故答案为：；（铁 ）Fe-2e^-═Fe²⁺，（ 石墨）2Fe³⁺+2e^-═2Fe²⁺；
（3）原电池中阴离子向负极移动，该原电池中Zn易失电子作负极、Cu作正极，负极上电极反应式为Zn-2e^-=Zn²⁺、正极电极反应式为2H⁺+2e^-=H₂↑，得失电子相同时，将正负极电极反应式相加得电池反应式为Zn+2H⁺=Zn²⁺+H₂↑，当有1mol电子通过时，负极上溶解m（Zn）=$\frac{1mol}{2}$×65g/mol=32.5g，正极上析出n（H₂）=$\frac{1mol}{2}$=0.5 mol，故答案为：负；32.5；0.5．

点评 本题考查了原电池原理，知道正负极的判断方法及正负极上发生的反应即可解答，注意：只有得失电子相同时正负极电极反应式相加才能得到电池反应式，否则得不到电池反应式．