Question

某小组同学在实验室中组装如下图所示装置，请回答：

(1)从能量转化的角度看，该装置是将____(填能量转化的形式)，符合该装置的化学反应类型一定是____反应。

(2)若 a 为锌片，b 为铜片，左右两侧烧杯中分别盛有ZnSO₄溶液和CuSO₄ 溶液，则 b 极的电极反应式是_____，a 极可观察到的现象是______；导线中电子流动的 方向是_____(用“a→b”或“b→a”表示)，盐桥中的阳离子向______(填“a”或“b”) 极方向移动。

(3)另一种原电池乙如下图所示装置，甲、乙两种原电池中可更有效地将化学能转化为电能的是______(填“甲”或“乙”)，其原因是_____。

Answer

化学能转化电能 氧化还原 Cu2++2e-=Cu 锌片溶解 a→b b 甲 电池乙负极可与CuSO4溶液直接发生反应，导致部分化学能转化为热能，电池甲的负极不与所接触的电解质溶液反应，化学能在转化为电能时损耗较小

【解析】

由原电池工作原理，一般活泼金属作负极失去电子发生氧化反应，原电池中电子由负极移向正极，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，据此分析解答。

(1)由图甲装置分析可知，甲为原电池，装置中发生氧化还原反应，有电子的转移，从而将化学能转化为电能，故答案为：化学能转化为电能；氧化还原；

(2)若a为锌片，b为铜片，左右两侧烧杯中分别盛有ZnSO4溶液和CuSO4 溶液，则a作负极，Zn失去电子发生氧化反应，电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，因此a极锌片溶解，b作正极，Cu2+在正极得到电子发生还原反应，电极反应式为Cu2++2e-=Cu，原电池中电子由负极移向正极，阳离子向正极移动，则导线中的电子流动的方向是a→b，盐桥中的阳离子向b极方向移动，故答案为：Cu2++2e-=Cu；锌片溶解；a→b；b；

(3)由于带有盐桥的甲原电池中负极没有和CuSO4溶液直接接触，二者不会直接发生置换反应，化学能不会转化为热能，几乎全部转化为电能；而原电池乙中的负极与CuSO4溶液直接接触，两者会发生置换反应，部分化学能转化为热能，化学能不可能全部转化为电能，因此甲、乙两种原电池中可更有效地将化学能转化为电能的是甲，故答案为：甲；电池乙负极可与CuSO4溶液直接发生反应，导致部分化学能转化为热能，电池甲的负极不与所接触的电解质溶液反应，化学能在转化为电能时损耗较小。