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(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
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更新时间:2024-03-28 17:05:31
问题描述:

(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1.5mol,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:______.

刁麓弘回答:
  (1)①该装置为原电池,Mg易失电子作负极、Al作正极,正极上氢离子得电子发生还原反应,电极反应式为2H++2e-=H2↑,   故答案为:2H++2e-=H2↑;   ②该装置中,铝能和氢氧化钠溶液发生氧化还原反应,该装置符合原电池构成条件,所以Mg、Al和NaOH溶液构成原电池,则灯泡亮;   Al易失电子作负极,负极上电极反应式为2Al-6e-+8OH-=2AlO2-+4H2O,Mg作正极,正极上水得电子生成氢气,正极上的电极反应为6H2O+6e-=6OH-+3H2↑;   故答案为:亮;6H2O+6e-=6OH-+3H2↑;2Al-6e-+8OH-=2AlO2-+4H2O;   (2)根据电池反应式知,Cu元素化合价由0价变为+2价、Fe元素化合价由+3价变为+2价,所以Cu作负极、石墨作正极,电解质为可溶性的铁盐,负极上Cu失电子发生氧化反应,电极反应式为Cu-2e-=Cu2+,正极上铁离子得电子发生还原反应,电极反应式为Fe3++e-=Fe2+;   根据Cu-2e-=Cu2+知,导线上转移电子1.5mol,则溶解m(Cu)=1.5mol2
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