Question

（1）如图所示，组成一种原电池．试回答下列问题(灯泡功率合适)：

①电解质溶液为稀H₂SO₄时上述装置中灯泡亮，此时Al电极上发生反应的电极反应式为： ___         ；

②电解质溶液为NaOH溶液时，灯泡______(填“亮”或“不亮”, 填“亮”做a题，填“不亮”做b题)。

a.若灯泡亮，则Mg电极上发生的电极反应式为：_______________               ；

Al电极上发生反应的电极反应式为：_______________                             ；

b.若灯泡不亮，其理由为：________________________                        。

（2）原电池原理的应用之一是可以设计原电池。请利用反应“Cu＋2Fe³⁺ ＝2Fe²⁺  +Cu²⁺ ”设制一个原电池（正极材料用碳棒）则该电池的负极材料是      ，若导线上转移电子1.5 mol，则溶解铜的质量是          。另外的重要应用是实验室在用锌与稀硫酸反应制备氢气时，可向溶液中滴加少量硫酸铜溶液。其作用是:                                                                        。

（3）氢氧燃料电池（电解质为KOH溶液，惰性材料作电极）负极反应的电极反应式为：

                                              。

Answer

(1)①2H+ + 2e- = H2↑；

②亮  a. 6H2O + 6e- = 6OH- + 3H2↑；2Al – 6e- + 8OH- =2AlO2- + 4H2O。

(2)Cu；48g；形成了Zn—Cu原电池，加快了化学反应的速率（注：必须强调形成Zn—Cu原电池，否则不得分）；（3）H2 +2 OH- - 2e-=2H2O

【解析】

试题分析：结合装置图，当电解质溶液为稀H2SO4时上述装置中灯泡亮，判断Al片作正极，Mg片作负极，此时Al电极上发生反应的电极反应式：①2H+ + 2e- = H2↑

②电解质溶液为NaOH溶液时，判断Al片作负极，Mg片作正极，灯光亮，Mg电极上发生的电极反应式为

a.      6H2O + 6e- = 6OH- + 3H2↑；Al电极上发生反应的电极反应式为：2Al – 6e- + 8OH- =2AlO2- + 4H2O。

（2）结合Cu＋2Fe3+ ＝2Fe2+  +Cu2+，可判断电池的负极材料是Cu片，失去电子，发生氧化反应，Cu-2e- ＝Cu2+ 若导线上转移电子1.5 mol，则溶解铜的质量是,实验室在用锌与稀硫酸反应制备氢气时，可向溶液中滴加少量硫酸铜溶液的作用是Cu2++Zn＝Zn2++Cu形成了Zn—Cu原电池，加快了化学反应的速率。

(3)氢氧燃料电池（电解质为KOH溶液，惰性材料作电极）负极反应的电极反应式为H2 +2 OH- - 2e-=2H2O

考点：原电池原理与燃料电池