Question

【題目】電能是現(xiàn)代社會(huì)應(yīng)用最廣泛的能源之一。

(1)某原電池裝置如圖所示。

其中，Zn電極為原電池的______極（填“正”或“負(fù)”），電極反應(yīng)式是______。Cu電極上發(fā)生的反應(yīng)屬于______（填“氧化”或“還原”） 反應(yīng)，當(dāng)銅表面析出4.48 L氫氣（標(biāo)準(zhǔn)狀況）時(shí)，導(dǎo)線中通過(guò)了______ mol電子。

(2)下列反應(yīng)通過(guò)原電池裝置，可實(shí)現(xiàn)化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的是______（填序號(hào)）。

①CaO+H2O=Ca(OH)2

②2H2+O2 =2H2O

③2FeCl3+Cu=CuCl2+2FeCl2

Answer 1

【答案】負(fù) Zn-2e-=Zn2+ 還原 0.4 ②③

【解析】

(1)在原電池中，活動(dòng)性強(qiáng)的為負(fù)極，活動(dòng)性弱的為正極。負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上發(fā)生還原反應(yīng)，在同一閉合回路中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等。

(2)原電池是可以把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，發(fā)生的反應(yīng)必須為氧化還原反應(yīng)。

(1)在原電池中，由于金屬活動(dòng)性Zn>Cu，所以Zn電極為原電池的負(fù)極，負(fù)極失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Zn-2e-=Zn2+；Cu電極為正極，正極上發(fā)生的反應(yīng)為還原反應(yīng)；當(dāng)銅表面析出4.48 L氫氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時(shí)，n(H2)= 4.48 L÷22.4L/mol=0.2mol，則電子轉(zhuǎn)移n(e-)=0.2mol×2=0.4mol，所以導(dǎo)線中通過(guò)了0.4 mol電子。

(2)可實(shí)現(xiàn)化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)，①CaO+H2O=Ca(OH)2是非氧化還原反應(yīng)，不能設(shè)計(jì)成原電池；②2H2+O2 =2H2O是氧化還原反應(yīng)，可以設(shè)計(jì)為原電池；③2FeCl3+Cu=CuCl2+2FeCl2是氧化還原反應(yīng)，可以設(shè)計(jì)為原電池，故合理選項(xiàng)是②③。