Question

【题目】Ⅰ、某化学活动小组利用如下甲装置对原电池进行研究，请回答下列问题：（其中盐桥为含有饱和KCl溶液的琼脂）

（1）在甲图装置中，当电流计中指针发生偏转时，盐桥中的离子移动方向为：K+移向_____烧杯（填“A”或“B”），装置中电子的移动路径和方向为___________________________。

Ⅱ、该小组同学提出设想：如果将实验中的盐桥换为导线（铜制），电流表是否也发生偏转呢？带着疑问，该小组利用图乙装置进行了实验，发现电流计指针同样发生偏转。回答下列问题：

（2）该小组的一位成员认为溶液中的阴阳离子能通过铜导线从而构成闭合回路形成电流，该装置仍然为原电池。你对该观点的评价是_________（填“正确”或“不正确”）。

（3）对于实验中产生电流的原因，该小组进行了深入探讨，后经老师提醒注意到使用的是铜导线，烧杯A实际为原电池。那么在烧杯B中铜片上发生反应的电极反应式为______________________。

（4）对于图乙烧杯A实际是原电池的问题上，该小组成员发生了很大分歧：

①一部分同学认为是由于ZnSO4溶液水解显酸性，此时原电池实际是由Zn、Cu做电极，H2SO4溶液作为电解质溶液而构成的原电池。如果这个观点正确，那么原电池的正极反应式为：_________________________________。

②另一部分同学认为是溶液酸性较弱，由于溶解在溶液中的氧气的作用，使得Zn、Cu之间形成原电池。如果这个观点正确，那么原电池的正极反应式为：_________________ 。

（5）若第（4）问中②观点正确，则可以利用此原理设计电池为在偏远海岛工作的灯塔供电。其具体装置为以金属铝和石墨为电极，以海水为电解质溶液，请写出该电池工作时总反应的化学方程式_____________________________________。

Answer 1

【答案】 B 由Zn电极沿导线流向Cu电极 不正确 Cu2++2e-=Cu 2H++2e-=H2↑ O2+4e-+2H2O=4OH- 4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3

【解析】（1）在甲图装置中，当电流计指针发生偏转时，形成原电池，锌为活泼金属，被氧化而失去电子，铜为原电池正极，正极上得电子而被还原，原电池中，电子由负极经外电路流向正极，电解质溶液中，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动；故K+移向B烧杯，装置中电子由Zn电极沿导线流向Cu电极；（2）如果将盐桥换成导线（铜制）（如乙图），该小组同学发现电流表指针仍然发生偏转，则A中可以构成原电池，锌为活泼金属，被氧化而失去电子，铜为原电池正极，正极上得电子而被还原，B中铜和石墨分别连接电源的正负极，正极反应为Cu2++2e-=Cu，负极反应为Cu-2e-=Cu2+，B为电解或电镀装置，故该小组同学提出的观点不正确；（3）烧杯A实际为原电池，烧杯B中铜片连接正极，发生反应的电极反应式为：Cu2++2e-=Cu；（4）①由Zn、Cu做电极，H2SO4溶液作为电解质溶液而构成的原电池，正极氢离子得电子产生氢气，电极反应式为：2H++2e-=H2↑；②若溶液酸性较弱，由于溶解在溶液中的氧气的作用，使得Zn、Cu之间形成原电池，则正极氧气得电子产生氢氧根离子，电极反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH-；（5）以金属铝和石墨为电极，以海水为电解质溶液，Al为负极，氧化反应，电极反应为Al-3e-+3OH-=Al(OH)3，正极反应为 O2+4e-+2H2O=4OH-，该电池工作时总反应的化学方程式为4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3。