Question

（1）如下圖所示，組成一種原電池．試回答下列問題(燈泡功率合適)：

①電解質溶液為稀H₂SO₄時上述裝置中燈泡亮，此時Al電極上發生反應的電極反應式為： ___；
②電解質溶液為NaOH溶液時，燈泡______(填“亮”或“不亮”, 填“亮”做a題，填“不亮”做b題)。
a．若燈泡亮，則Mg電極上發生的電極反應式為：_______________；
Al電極上發生反應的電極反應式為：_______________；
b．若燈泡不亮，其理由為：________________________。
（2）原電池原理的應用之一是可以設計原電池。請利用反應“Cu＋2Fe³⁺ ＝2Fe²⁺ +Cu²⁺ ”設制一個原電池（正極材料用碳棒）則該電池的負極材料是__________，若導線上轉移電子1．5 mol，則溶解銅的質量是__________。另外的重要應用是實驗室在用鋅與稀硫酸反應制備氫氣時，可向溶液中滴加少量硫酸銅溶液。其作用是: ______________________________。
（3）氫氧燃料電池（電解質為KOH溶液，惰性材料作電極）負極反應的電極反應式為：______________________________。

Answer 1

（1）①2H⁺ + 2e- = H₂↑；
②亮 a． 6H₂O + 6e- = 6OH^- + 3H₂↑；2Al – 6e- + 8OH^- =2AlO₂^- + 4H₂O。
（2）Cu；48g；形成了Zn—Cu原電池，加快了化學反應的速率（注：必須強調形成Zn—Cu原電池，否則不得分）；（3）H₂ +2 OH^- - 2e^-=2H₂O

解析試題分析：（1）①分析題給裝置圖，當電解質溶液為稀H₂SO₄時上述裝置中燈泡亮，則形成原電池，鎂較活潑，作原電池的負極，Al片作原電池的正極，電極反應式：2H⁺ + 2e- = H₂↑；②電解質溶液為NaOH溶液時，Al片作負極，Mg片作正極，燈光亮，Mg電極上發生的電極反應式為a． 6H₂O + 6e- = 6OH^- + 3H₂↑；Al電極上發生反應的電極反應式為：2Al – 6e- + 8OH^- =2AlO₂^- + 4H₂O；（2）結合Cu＋2Fe³⁺ ＝2Fe²⁺ +Cu²⁺知，銅片發生氧化反應，負極材料是Cu片，電極反應式為Cu-2e^- ＝Cu²⁺ ，若導線上轉移電子1．5 mol，則溶解銅的質量是,實驗室在用鋅與稀硫酸反應制備氫氣時，可向溶液中滴加少量硫酸銅溶液的作用是形成了Zn—Cu原電池，加快了化學反應的速率；（3）氫氧燃料電池（電解質為KOH溶液，惰性材料作電極）負極反應的電極反應式為H₂ +2 OH^- - 2e^-=2H₂O。
考點：考查原電池原理、燃料電池。