Question

7．如图所示，是原电池的装置图．请回答：
（1）若C为稀H₂SO₄溶液，电流表指针发生偏转，B电极材料为Fe且做负极，则A电极上发生的电极反应式为2H⁺+2e^-═H₂↑；反应进行一段时间后溶液C的pH将升高（填“升高”“降低”或“基本不变”）．
（2）若需将反应：Cu+2Fe³⁺=Cu²⁺+2Fe²⁺设计成如上图所示的原电池装置，则A（负极）极材料为Cu，B（正极）极材料为石墨，溶液C为FeCl₃溶液．
（3）若C为CuCl₂溶液，Zn是负极，Cu极发生还原反应，电极反应为Cu²⁺+2e^-=Cu．反应过程溶液中c（Cu²⁺）变小（填“变大”“变小”或“不变”）．

Answer 1

分析 （1）铁作负极，原电池反应是铁与稀硫酸置换氢气的反应，正极反应是氢离子得电子生成氢气，负极上是金属铁失电子，据此回答；
（2）根据方程式中物质发生的反应类型判断，Cu发生氧化反应，作负极，B极材料是比Cu不活泼的导电物质，溶液C中含有Fe³⁺；
（3）CuCl₂溶液、Zn、Cu构成的原电池，反应是Zn和氯化铜之间的反应，据此确定电极材料以及电极反应．

解答 解：（1）铁作负极，则该原电池反应是铁与稀硫酸置换氢气的反应，所以正极反应是氢离子得电子生成氢气，电极反应式为2H⁺+2e^-═H₂↑；溶液中氢离子放电，导致溶液中氢离子浓度减小，pH升高，
故答案为：2H⁺+2e^-═H₂↑；升高；
（2）Cu+2Fe³⁺=Cu²⁺+2Fe²⁺设计成如上图所示的原电池装置，根据方程式中物质发生的反应类型判断，Cu发生氧化反应，作原电池的负极，所以A材料是Cu，B极材料是比Cu不活泼的导电物质如石墨、Ag等即可．溶液C中含有Fe³⁺，如FeCl₃溶液；故答案为：Cu；石墨；FeCl₃溶液；
（3）Zn比较活泼，在原电池中做负极，Cu做正极，正极发生还原反应，Cu²⁺在正极得到电子变成Cu，电极反应为：Cu²⁺+2e^-=Cu，Cu²⁺发生了反应，则c（Cu²⁺）变小，故答案为：负；还原；Cu²⁺+2e^-=Cu；变小．

点评 本题考查对原电池反应原理的应用、电极的判断、电解质溶液的选择、电极反应式的书写等知识，属于综合知识的考查，难度中等．