实验四 设计一个简单的原电池-高中实验报告册化学（鲁科版，必修第二册）

参考答案 实验四　设计一个简单的原电池 [知识回顾] 1．Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑　Zn＋H2SO4===Z失2e－nSO4＋H得2e－2↑ 2．化学　电　负极　正极　负极　正极　负极　电解质 3．失去　氧化　锌　铜　铜　得到　还原　铜　Zn－2e－===Zn2＋　氧化　2H＋＋2e－===H2↑　还原 [实验过程] 1．(1)有　有　无　无　有　偏转　正　负　Zn－2e－===Zn2＋　2H＋＋2e－===H2↑　Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑　Zn　Cu　电流　(2)稀H2SO4　Zn//Cu　电流表偏转　有电流产生　Zn//Fe　电流表偏转　有电流产生　Fe//Cu　电流表偏转　有电流产生　Zn//C　电流表偏转　有电流产生　Fe//C　电流表偏转　有电流产生　(3)Zn//Cu　番茄汁　电流表偏转　有电流产生　橙汁　电流表偏转　有电流产生　苹果汁　电流表偏转　有电流产生　柠檬汁　电流表偏转　有电流产生 [实验反思] 1．(1)×　该反应不是氧化还原反应，不能设计原电池。 (2)×　酒精是非电解质，不能构成闭合回路。 (3)×　电子只能在两极和外电路中流动，不能进入溶液，在溶液中是阴、阳离子的定向移动。 (4)√　原电池中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。 (5)×　有些电池中的电极材料不发生反应，只起导电作用，如燃料电池，一般都是用惰性电极。 2．不一定。在原电池中的两极可以都是活泼金属(如Zn—Fe—稀硫酸，Zn作负极)，也可以都是不活泼金属(如Cu—Ag—AgNO3，Cu作负极)，也可以是一种金属和一种能导电的非金属(如Cu—C—AgNO3，Cu作负极)。 3．不一定。构成原电池除具备①两种活泼性不同的金属，②电解质溶液，③形成闭合回路外，还必须有一个能自发进行的氧化还原反应，如图由于Cu、Ag都不能与稀硫酸反应，故不能构成原电池。 [提升训练] 1．EF 2．D　A极逐渐变粗，说明A极为原电池的正极，溶液中的金属阳离子得到电子后在A极上析出；B极变细，说明B极为原电池的负极，失去电子后变成离子进入溶液中。A和B两项中的反应为Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，则A选项中A极变细；B选项中A极不变。C和D两项中的反应为Fe＋2AgNO3===2Ag＋Fe(NO3)2，其中C选项中A极变细；D选项中A极变粗。 3．BD　构成原电池电极的材料不一定都是金属，例如锌和石墨电极也能跟电解质溶液组成原电池，A项错误；在原电池中，活泼金属中的电子流向不活泼的金属，因此活泼金属是负极，B项正确；电子不能通过电解质溶液，应该是氢离子在铜极上得到由锌沿外导线转移过来的电子，C项错误；铜锌原电池工作时，锌为负极失电子，电极反应为Zn－2e－===Zn2＋，1 mol锌失去2 mol电子，0.2 mol锌(质量为13 g)被溶解，电路中有0.4 mol电子通过，D项正确。 4．D　该燃料电池属于原电池，而原电池是一种把化学能转化为电能的装置。依据“可燃性气体作负极，助燃性气体作正极”的基本规律，确定电极a为负极，电极b为正极，而外电路中电子是由负极(电极a)通过导线流向正极(电极b)的。故A、B、C项均不正确。氢氧燃料电池就是利用H2、O2化合生成H2O过程中的化学能转化为电能的，即电池的总反应式为2H2＋O2===2H2O，D项正确。 5. 编号 现象 解释或说明 1 Zn棒上产生气泡 Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑ 2 Cu棒上产生气泡，电流计指针偏转 2H＋＋2e－===H2↑ 3 Zn棒上产生气泡，电流计指针不偏转 Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑ 4 无变化 不发生任何反应 5 石墨棒上产生气泡，电流计指针偏转 2H＋＋2e－===H2↑ 6.解析　(1)由电池总反应：2FeCl3＋Fe===3FeCl2可知，Fe失去电子，发生氧化反应，作还原剂；Fe3＋得到电子，发生还原反应，作氧化剂，因此，负极材料只能是铁，而电解质溶液也只能是FeCl3。(2)作正极材料的物质必须活动性(失电子能力)比负极(即铁)差，故选择活动性比铁差的金属或其他导体均可。 答案　(1)Fe　FeCl3溶液　在原电池中负极发生失电子的氧化反应，电解质发生得电子的还原反应 (2)正极材料的活动性(失电子能力)应比负极材料差 (3)装置图： 负极：Fe－2e－===Fe2＋ 正极：2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋ $$ 实验四　设计一个简单的原电池 1．写出锌与稀H2SO4反应的化学方程式：___________________________________，标明电子转移的方向和数目：__________________________________________。 2．能将_