Question

【題目】某同學(xué)利用生活中或?qū)嶒?yàn)室中常用的物品，根據(jù)氧化還原反應(yīng)知識(shí)和電化學(xué)知識(shí)，自己動(dòng)手設(shè)計(jì)了一個(gè)原電池。請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?/span>

(1)實(shí)驗(yàn)原理：Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑

(2)實(shí)驗(yàn)用品：電極(______、______)、稀硫酸、______、________、耳機(jī)(或者電流表)(填寫所缺的實(shí)驗(yàn)用品)。

(3)實(shí)驗(yàn)裝置如圖。

(4)原電池設(shè)計(jì)及注意的問題：

①按如圖所示裝置連接好實(shí)驗(yàn)儀器，注意觀察(耳朵聽)耳機(jī)是否有聲音發(fā)出，如果沒有，可將原電池的兩個(gè)電極中的一極接觸耳機(jī)插頭上的一極(注意：接觸的同時(shí)耳機(jī)的另一個(gè)極是連接在原電池的另一個(gè)電極上的)，這時(shí)可以聽見耳機(jī)發(fā)生“嚓嚓嚓……”的聲音。其原因是在原電池中，由化學(xué)能轉(zhuǎn)化為____________，在耳機(jī)中又由__________轉(zhuǎn)化為聲音這種能量；

②如果將裝置中的耳機(jī)改為電流表，則鐵釘應(yīng)該接電流表的________極，電極反應(yīng)式為_____________，發(fā)生了________反應(yīng)；

③銅釘應(yīng)該接電流表的________極，電極反應(yīng)式為_____________，發(fā)生了_________反應(yīng)。

Answer 1

【答案】鐵釘或鐵條 銅釘(其他的惰性電極如鉛筆芯、鉑等都正確) 燒杯 導(dǎo)線 電能 電能 負(fù) Fe－2e－=Fe2＋ 氧化 正 2H＋＋2e－=H2↑ 還原

【解析】

由反應(yīng)Fe+2H+=Fe2++H2↑可知，反應(yīng)中Fe被氧化，應(yīng)為原電池的負(fù)極，則正極可為活潑性較鐵弱的金屬或非金屬單質(zhì)，結(jié)合形成原電池的條件以及能量的轉(zhuǎn)化形式分析解答。

(2)由形成原電池的條件結(jié)合反應(yīng)原理Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑可知，需要鐵為負(fù)極，正極為銅釘(其他的惰性電極如鉛筆 芯、鉑等都可以)，硫酸為電解質(zhì)溶液，還需要燒杯、導(dǎo)線等，故答案為：鐵釘或鐵條；銅釘(其他的惰性電極如鉛筆 芯、鉑等都可以)；燒杯；導(dǎo)線；

(4)①在原電池中，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，在耳機(jī)中又由電能轉(zhuǎn)化為聲音這種能量，故答案為：電能；電能；

②在原電池中，鐵為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極方程式為Fe-2e-=Fe2+，銅為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極方程式為2H++2e-=H2↑，如果將裝置中的耳機(jī)改為電流計(jì)，鐵釘應(yīng)該接電流表的負(fù)極，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故答案為：負(fù)；Fe－2e－=Fe2＋；氧化；

③根據(jù)②的分析，銅為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極方程式為2H++2e-=H2↑，應(yīng)該接電流表的正極，故答案為：正；2H＋＋2e－=H2↑；還原。