Question

依据氧化还原反应：Cu²⁺（aq）+Fe（s）=Fe²⁺（aq）+Cu（s）设计的原电池如图所示．
请回答下列问题：
（1）电极X的材料是______；电解质溶液Y是______；
（2）X电极上发生的电极反应式为______．
（3）针对上述原电池装置，下列说法中，不正确的是______．
A．原电池工作时的总反应Cu²⁺（aq）+Fe（s）=Fe²⁺（aq）+Cu（s），一定为放热反应
B．原电池工作时，X电极流出电子，发生氧化反应
C．原电池工作时，银电极上发生氧化反应
D．原电池工作时，盐桥中的阳离子不断移向左池的氯化钠溶液中
（4）若Y为氯化钠溶液，则经过一段时间，发现X极上出现锈斑，则此过程中正极的电极反应式为______．

Answer

（1）在原电池中，活泼失电子的金属为负极，得电子的阳离子是电解质中的阳离子；
（2）在原电池中，活泼失电子的金属为负极，发生失电子的氧化反应；
（3）A、原电池中所发生的反应是自发的、放热的氧化还原反应；
B、原电池工作时负极流出电子，发生氧化反应；
C、原电池工作时，正电极上发生还原反应；
D、原电池工作时，盐桥中的阳离子、电解质中的阳离子均要移向正极；
（4）金属腐蚀中常见的电化学腐蚀是吸氧腐蚀，根据吸氧腐蚀的原理来书写电极反应．
【解析】
（1）氧化还原反应：Cu2+（aq）+Fe（s）=Fe2+（aq）+Cu（s）中，活泼的失电子的金属Fe为负极，得电子的阳离子Cu2+是电解质中的阳离子，所以电解质可以选择硫酸铜溶液，故答案为：Fe；CuSO4；
（2）在原电池反应Cu2+（aq）+Fe（s）=Fe2+（aq）+Cu（s）中，失电子的金属Fe为负极，发生失电子的氧化反应，即Fe=Fe2++2e-，故答案为：Fe=Fe2++2e-；
（3）A、只有自发的、放热的氧化还原反应才能设计成原电池，所以原电池工作时的总反应Cu2+（aq）+Fe（s）=Fe2+（aq）+Cu（s），一定为放热反应，故A正确；
B、原电池工作时，试点的金属铁为负极，流出电子，发生氧化反应，故B正确；
C、原电池工作时，银电极是正极，该极上发生还原反应，故C错误；
D、原电池工作时，盐桥中的阳离子、电解质中的阳离子均要移向正极，即移向银电极，故D错误．
故选CD；
（4）若Y为氯化钠溶液，则经过一段时间，发现Fe极上出现锈斑，则金属铁发生了电化学腐蚀中的吸氧腐蚀，正极上是阳极发生得电子的还原反应，即O2+2H2O+4e-=4OH-，故答案为：O2+2H2O+4e-=4OH-．