Question

14．如图是常见原电池装置，电流表G发生偏转：
（1）若两个电极分别是Zn、Cu，电解质溶液是稀硫酸，正极的电极反应式为2H⁺+2e^-=H₂↑；如果把电解质溶液换成硫酸铜溶液，则正极的电极反应式为Cu²⁺+2e^-=Cu．
（2）若总反应是2FeCl₃+Fe═3FeCl₂，则可以做负极材料的是Fe，负极上发生的电极反应是Fe-2e^-=Fe²⁺．
（3）若电解质溶液是稀硫酸，Mg、Al两种金属做电极，则Mg电极的电极反应式为Mg-2e^-=Mg²⁺；若电解质溶液换作稀氢氧化钠溶液，Mg、Al两金属做电极，则Mg是正极（填“正极”或“负极”），总反应的离子方程式是2Al+2H₂O+2OH^-=2AlO₂^-+3H₂↑．正极的电极反应式为2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-．
（4）若电解质溶液是浓硝酸，Al、Cu两种金属做电极，则Al电极的电极反应式为4H⁺+2e^-+2NO₃^-=2NO₂↑+2H₂O；Cu电极的电极反应式为Cu-2e^-=Cu²⁺．

Answer 1

分析 （1）铜锌原电池中，活泼金属作负极，在正极上有气体生成；若电解质为硫酸铜溶液，则在正极上析出铜；
（2）根据反应“2FeCl₃+Fe=3FeCl₂”可知，反应中铁失电子而被氧化，应为原电池负极，Fe³⁺在正极得到电子而被还原，电解质溶液为FeCl₃，依次分析解答；
（3）Mg、Al两种金属做电极，若电解质溶液是稀硫酸，Mg失电子是负极；若电解质溶液换作稀氢氧化钠溶液，Al失电子是负极；
（4）铝和浓硝酸发生钝化现象，阻止了铝与硝酸的反应，铜失电子发生氧化反应作负极，铝作正极；负极上发生氧化反应，正极上发生还原反应．

解答 解：（1）将Zn棒和Cu棒用导线连接后，若电解质溶液为稀硫酸，则锌为负极，铜为正极，负极反应为Zn-2e^-=Zn²⁺，正极反应为：2H⁺+2e^-=H₂↑，在正极上有气体生成；将Zn棒和Cu棒用导线连接后，若电解质为硫酸铜溶液，则在正极上析出铜，锌为负极，负极反应为Zn-2e^-=Zn²⁺，正极反应为Cu²⁺+2e^-=Cu，
故答案为：2H⁺+2e^-=H₂↑；Cu²⁺+2e^-=Cu；
（2）由反应“2FeCl₃+Fe=3FeCl₂”可知，反应中铁失电子而被氧化，应为原电池负极，负极上铁失电子发生氧化反应，正极上铁离子得电子发生还原反应，其电极反应式为：负极为Cu-2e^-=Cu²⁺，正极为2Fe³⁺+2e^-=2Fe²⁺，
故答案为：Fe；Fe-2e^-=Fe²⁺；
（3）Mg、Al两种金属做电极，若电解质溶液是稀硫酸，Mg失电子是负极，电极反应式为：Mg-2e^-=Mg²⁺；若电解质溶液换作稀氢氧化钠溶液，Al失电子是负极，Mg为正极，正反应的离子方程式为：2Al+2H₂O+2OH^-=2AlO₂^-+3H₂↑，正极的电极反应式为：2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-
，故答案为：Mg-2e^-=Mg²⁺；正极；2Al+2H₂O+2OH^-=2AlO₂^-+3H₂↑；2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-；
（4）铝和浓硝酸发生钝化现象，阻止了铝与硝酸的反应，铜失电子发生氧化反应作负极，铝作正极，电极反应式为：4H⁺+2e^-+2NO₃^-=2NO₂↑+2H₂O；负极上发生氧化反应，负极为Cu-2e^-=Cu²⁺，故答案为：4H⁺+2e^-+2NO₃^-=2NO₂↑+2H₂O；Cu-2e^-=Cu²⁺．

点评 本题考查原电池的设计及原电池的工作原理、电极反应式书写，题目难度不大，利用基础知识可以解答．