Question

电能是现代社会应用最广泛的能源之一。

(1)某原电池装置如图所示。

其中，Zn电极为原电池的______极（填“正”或“负”），电极反应式是______。Cu电极上发生的反应属于______（填“氧化”或“还原”） 反应，当铜表面析出4.48 L氢气（标准状况）时，导线中通过了______ mol电子。

(2)下列反应通过原电池装置，可实现化学能直接转化为电能的是______（填序号）。

①CaO+H₂O=Ca(OH)₂

②2H₂+O₂ =2H₂O

③2FeCl₃+Cu=CuCl₂+2FeCl₂

Answer

负 Zn-2e-=Zn2+ 还原 0.4 ②③

【解析】

(1)在原电池中，活动性强的为负极，活动性弱的为正极。负极发生氧化反应，正极上发生还原反应，在同一闭合回路中电子转移数目相等。

(2)原电池是可以把化学能转化为电能的装置，发生的反应必须为氧化还原反应。

(1)在原电池中，由于金属活动性Zn>Cu，所以Zn电极为原电池的负极，负极失去电子，发生氧化反应，电极反应式为Zn-2e-=Zn2+；Cu电极为正极，正极上发生的反应为还原反应；当铜表面析出4.48 L氢气(标准状况)时，n(H2)= 4.48 L÷22.4L/mol=0.2mol，则电子转移n(e-)=0.2mol×2=0.4mol，所以导线中通过了0.4 mol电子。

(2)可实现化学能直接转化为电能的装置的反应是氧化还原反应，①CaO+H2O=Ca(OH)2是非氧化还原反应，不能设计成原电池；②2H2+O2 =2H2O是氧化还原反应，可以设计为原电池；③2FeCl3+Cu=CuCl2+2FeCl2是氧化还原反应，可以设计为原电池，故合理选项是②③。