人教版 选择性必修1 化学反应原理 第1课时　原电池的工作原理(01).DOCX

1、化学反应与电能 第一节第一节原电池原电池 第第 1 课时课时原电池的工作原理原电池的工作原理 【课程标准要求】 1.认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用。 2.能分析、解释原电池的工作原理，能设计简单的原电池。 1.原电池的构成 (1)概念 把化学能转化为电能的装置。 (2)构成条件 闭合回路。 两极有电势差两个活动性不同的电极，相对较活泼的金属作负极。 电解质溶液或熔融电解质。 自发的氧化还原反应。 (3)实例 锌铜原电池装置如图所示： 缺点：原电池中氧化反应和还原反应并未完全隔开，锌与其接触的稀硫酸发生反 应，电流会逐渐衰减。 【微自测】 1.下列装置中，能构成原电池的是() 答

2、案D 解析A 装置中的酒精是非电解质，不导电，不能构成原电池；B 装置中两烧杯 中电解质不连通，不能形成闭合回路，故不能构成原电池；C 装置中两个电极材 料相同，不能构成原电池；D 装置符合原电池装置的构成条件，能构成原电池。 2.原电池的工作原理 (1)双液原电池的构成 Zn|ZnSO4溶液形成负极(填“正极”或“负极”，下同)，Cu|CuSO4溶液形成正 极。 中间通过盐桥相连接，形成闭合回路。 (2)工作原理 盐桥中的 Cl 移向 ZnSO4 溶液，K 移向 CuSO4 溶液，使氧化还原反应持续进行， 锌铜原电池得以不断地产生电流。 【微自测】 2.锌铜原电池装置如图所示，下列说法正确的

3、是() A.铜片作负极 B.锌电极的反应式：Zn2e =Zn2 C.电流从锌片流向铜片 D.盐桥的作用是传递电子 答案B 解析A 项，Zn 失电子发生氧化反应而作负极，错误；B 项，锌电极的反应式： Zn2e =Zn2，正确；C 项，铜作正极，电流由铜片流向锌片，错误；D 项， 盐桥的作用是传递离子，电子不能通过溶液，错误。 3.原电池的设计 (1)理论上，任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。 (2)外电路：还原性较强的物质在负极上失去电子，氧化性较强的物质在正极上得 到电子。 (3)内电路：将两电极浸入电解质溶液中，阴、阳离子作定向移动。 【微自测】 3.将反应： Cu2Ag =2Ag

4、Cu2设计成带盐桥的原电池装置， 并填写下列空白： 是_溶液，是_溶液， 负极反应式：_， 盐桥中的 Cl 向_移动(填“铜片”或“银片”)。 答案CuSO4AgNO3Cu2e =Cu2 铜片 一、原电池的工作原理一、原电池的工作原理 【活动探究】 如下图所示， 将置有锌片的 ZnSO4溶液和置有铜片的 CuSO4溶液用一个盐桥连接 起来，然后将锌片和铜片用导线连接，并在中间串联一个电流计。 (1)上述原电池装置中的正、负极材料分别是什么？电池工作时锌片和铜片分别发 生怎样的变化？ 提示：锌片作负极，铜片作正极；电池工作时，锌失去电子生成 Zn2 进入溶液， 锌片逐渐溶解，溶液中的 Cu2 得

5、到电子生成 Cu 沉积在铜片上。 (2)电池工作时，电子的运动方向是怎样的？盐桥中阴、阳离子的运动方向是怎样 的？ 提示：电子流向：Zn 片电流表Cu 片 盐桥中离子流向：K Cu 片(正极)；ClZn 片(负极) (3)单液 ZuCuCuSO4原电池装置如下： 对比单液锌铜原电池与双液锌铜原电池装置，你认为哪种装量能产生稳定地、持 续时间长的电流？其原因是什么？ 提示：双液原电池能产生稳定地、持续时间长的电流。原因是双液原电池装置中 Zn 与氧化剂(Cu2 )不直接接触，仅有化学能转化为电能(单液原电池装置中 Zn 与 Cu2 接触发生反应)，避免了能量的损耗，故产生的电流稳定，持续时间长。

6、 (4)双液锌铜原电池装置中，电池工作一段时间后，锌片的质量减少 16.25 g，线路 中转移电子个数是多少？铜电极质量增加多少克？ 提示：负极反应式 Zn2e =Zn2，n(Zn) 16.25 g 65 gmol 10.25 mol，则线路中转 移电子：0.25 mol20.5 mol，即 0.5NA个电子，正极反应式：Cu2 2e=Cu， 铜电极增加的质量为1 20.5 mol64 gmol 116 g。 【核心归纳】 1.原电池的工作原理(以锌铜原电池为例) 2.原电池中盐桥的作用 (1)通过离子在盐桥中的定向移动，使两个隔离的电解质溶液连接起来，可使电流 持续。 (2)使用盐桥是将两个

7、半电池完全隔开，使副反应减至最低程度，可以获得单纯的 电极反应，有利于最大限度地将化学能转化为电能。 3.原电池中正、负极的判断方法 (1)电子流向： 原电池中电子由负极流出， 经导线流向正极； 两极转移电子数相等。 (2)电流方向：电流方向与电子流向恰好相反，即由正极经导线流向负极。 (3)离子移动方向：溶液中的阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，电子只能在 导线中流动而不能在溶液中流动，离子只能在溶液中移动而不能在导线中移动， 原电池的内电路和外电路分别通过离子的移动和电子的流动而形成闭合回路，可 形象地描述为“电子不下水，离子不上岸”。 【实践应用】 1.下列烧杯中盛放的都是稀硫酸，在铜

8、电极上能产生气泡的是() 答案A 解析A 项装置 ZnCu稀 H2SO4形成原电池，Cu 作正极，电极反应式为 2H 2e =H2，有气泡产生；B、C 装置中的 Cu 和 Ag 与稀 H2SO4 均不反应，不 能形成原电池；D 项装置不能形成闭合回路，Cu 电极上不能产生气泡。 2.如图为锌铜原电池装置，下列有关描述正确的是() A.铜片和锌片能互换位置 B.若缺少电流计，则不能产生电流 C.盐桥可用吸有 KNO3溶液的滤纸条代替 D.Zn 发生氧化反应，Cu 发生还原反应 答案C 解析若铜片和锌片互换位置，则铜片置于 ZnSO4溶液中，锌片置于 CuSO4溶液 中，CuSO4溶液中 Zn 与

9、 Cu2 直接发生反应，不能产生电流，A 项错误；锌铜原 电池中，电流计的作用是观察电流的产生，与电流能否产生无关，B 项错误；吸 有 KNO3溶液的滤纸条中有自由移动的 K 、NO 3，可代替盐桥，C 项正确；Cu 电极上是 Cu2 发生还原反应，D 项错误。 二、原电池原理的应用二、原电池原理的应用 【核心归纳】 1.加快氧化还原反应的速率 构成原电池的反应速率比直接接触的反应速率快。例如：实验室制取氢气时，粗 锌比纯锌与稀硫酸反应速率快或向溶液中滴入几滴硫酸铜溶液，产生氢气的速率 加快。 2.比较金属活动性强弱 3.设计原电池 (1)电极材料的选择。负极一般是活泼的金属材料。正极一般选用

10、活泼性比负极差 的金属材料或石墨等惰性电极。 (2)电解质溶液的选择。电解质溶液一般要能够与负极发生反应。若是两个“半反 应”分别在两只烧杯中进行，则左、右两只烧杯中的电解质溶液应与电极材料具 有相同的阳离子。 (3)设计示例 设计思路应用示例 以自发进行的氧化还原反应为基础2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2 将已知氧化还原反应拆分成氧化反应 和还原反应两个半反应，从而确定电极 反应 氧化反应(负极)：Cu2e =Cu2 还原反应(正极)：2Fe3 2e=2Fe2 以两极反应为依据，确定电极材料及 电解质溶液 负极：铜和 CuCl2溶液 正极：石墨(或铂)和 FeCl3溶液 画出原电池装

11、置示意图 【实践应用】 1.某原电池总反应为 Cu2Fe3 =Cu22Fe2，下列能实现该反应的原电池是 () 选项ABCD 电极材料Cu、ZnCu、CFe、ZnCu、Ag 电解液 FeCl3 溶液 Fe(NO3)2 溶液 CuSO4 溶液 Fe2(SO4)3 溶液 答案D 解析锌比铜活泼， 锌作负极， 电池反应为 Zn2Fe3 =Zn22Fe2， A 项错误； 金属铜和亚铁盐不反应，没有自发进行的氧化还原反应，B 项错误；锌比铁活泼， 锌作负极，电池反应为 ZnCu2 =Zn2Cu，C 项错误；铜比银活泼，金属铜 作负极，电池反应为 Cu2Fe3 =Cu22Fe2，D 项正确。 2.设计两种

12、类型的原电池，探究其能量转化效率。 限选材料：ZnSO4(aq)，FeSO4(aq)，CuSO4(aq)；铜片，铁片，锌片和导线。 (1)完成原电池甲的装置示意图(如图所示)，并作相应标注。 要求：在同一烧杯中，电极与溶液含相同的金属元素。 (2)铜片为电极之一，CuSO4(aq)为电解质溶液，只在一个烧杯中组装原电池乙， 工作一段时间后，可观察到负极_ _。 (3)甲、乙两种原电池中可更有效地将化学能转化为电能的是_， 其原因是_。 答案(1)如图所示。 (2)电极逐渐溶解，表面有红色固体析出 (3)甲电池乙的负极可与 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

13、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 解析以 Zn 和 Cu 作电极为例分析，如果不用盐桥，则除了发生电化学反应外还 发生 Zn 和 Cu2 的置换反应，反应放热，会使部分化学能以热能形式散失，使其 不能完全转化为电能，而盐桥的使用，可以避免 Zn 和 Cu2 的直接接触，从而避 免能量损失，提供稳定电流。 核心体系建构 1.在如图所示的水果(柠檬)电池中，外电路上的电流从 X 电极流向 Y 电极。若 X 为铁，则 Y 可能是() A.锌B.石墨 C.银D.铜 答案A 解析电流的方向与电子的转移方向相反，由已知条件可知电子由 Y 电极流向 X 电极，因此 Y 电极的金属活动性

14、强于铁，故 Y 电极只能为选项中的锌。 2.下列关于原电池的叙述中不正确的是() A.构成原电池的正极和负极可以是金属也可以是导电的非金属 B.原电池是将化学能转变为电能的装置 C.在原电池中，电子流出的一极是负极，发生还原反应 D.原电池放电时，电流的方向是从正极到负极 答案C 解析A.原电池的两电极可以由金属材料或导电的非金属材料组成，故 A 正确； B.原电池是将化学能转变为电能的装置，故 B 正确；C.电子从负极流向正极，则 电子流出的一极是负极，发生氧化反应，故 C 错误；D.原电池放电时，电流的方 向是从正极到负极，故 D 正确。 3.有 a、b、c、d 四个金属电极，有关的实验装

15、置及部分实验现象如下： 实验 装置 部分 实验 现象 a 极质量减小； b 极质量增加 b 极有气体产 生； c 极无变化 d 极溶解；c 极 有气体产生 电流从 a 极流 向 d 极 由此可判断这四种金属的活动性顺序是() A.abcdB.bcda C.dabcD.abdc 答案C 解析由第一个装置 a 极溶解可知 a 极是负极，金属活动性：ab；对于第二个 装置，依据还原性规律知，金属活动性：bc；由第三个装置 d 极溶解可知金属 活动性：dc；由第四个装置电流从 ad 可知电子从 da，故金属活动性：da。 故金属活动性：dabc。 4.为了避免锌片与 Cu2 直接接触发生反应而影响原电

16、池的放电效率，有人设计了 如下装置。 按要求完成以下填空： (1)此装置工作时，可以观察到的现象是_ _， 电池总反应式为_。 (2) 以 上电 池中，锌和锌 盐溶液组成 _，铜和 铜盐溶液组成 _，中间通过盐桥连接起来。 (3)电池工作时，硫酸锌溶液中 SO 2 4向_移动，硫酸铜溶液中 SO 2 4向 _移动。 (4)此盐桥内为饱和 KCl 溶液，盐桥是通过_移动来导电的。在工作时，K 移向_。 答案(1)电流计指针发生偏转， 锌片逐渐溶解， 铜片上有红色物质析出ZnCu2 =Zn2Cu (2)锌半电池铜半电池(3)锌电极盐桥(4)离子正极区 (CuSO4溶液) 解析该装置为锌铜原电池，总

17、反应式为 ZnCu2 =CuZn2。电池工作时， 观察到电流计指针发生偏转，锌片不断溶解，铜片上有红色物质析出。其 中 Zn 与 ZnSO4溶液组成锌半电池， Cu 与 CuSO4溶液组成铜半电池。 电池工作时， ZnSO4溶液中 SO 2 4向负极(锌电极)移动，CuSO4溶液中 SO 2 4向盐桥移动，而盐 桥中的 K 向正极区(CuSO4 溶液)移动，Cl 向负极区(ZnSO4 溶液)移动，这样靠离 子的移动形成闭合回路。 一、选择题(每小题只有一个选项符合题意) 1.下列图示的装置中可以构成原电池的是() AB CD 答案B 解析原电池的构成条件是：有两个活动性不同的电极，将电极插入电

18、解质 溶液中，两电极间构成闭合回路，能自发的进行氧化还原反应，A.有两个活 动性相同的电极， 不能形成原电池， 故 A 错误； B.该装置符合原电池的构成条件， 所以能形成原电池，故 B 正确；C.该装置不能构成闭合回路，所以不能构成原电 池，故 C 错误；D.酒精不是电解质，所以不能构成原电池，故 D 错误。 2.化学能与电能等能相互转化，根据如图所示装置，下列说法正确的是() A.图 1、图 2 都能将化学能转化为电能 B.图 1 中锌、铜都溶解 C.图 2 中铁失去电子，石墨得到电子 D.图 2 中铁作负极，电极反应为 Fe2e =Fe2 答案D 解析A.图 1 所示的装置没有形成闭合回

19、路，不能形成原电池，没有电流通过， 不能把化学能转变为电能， 故 A 错误； B.图 1 中锌可以溶解， 铜排在氢元素之后， 不发生反应，故 B 错误；C.石墨是惰性电极，不参与反应，溶液中的氢离子发生 还原反应，故 C 错误；D.铁作负极发生氧化反应，电极反应为 Fe2e =Fe2， 故 D 正确。 3.锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下 列有关叙述正确的是(假设反应过程中两池溶液体积不变)() A.铜电极上发生氧化反应 B.电池工作一段时间后，甲池的 c(SO2 4)减小 C.电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加 D.阴、阳离子分别通过交换膜向负极和正

20、极移动，保持溶液中的电荷平衡 答案C 解析锌铜原电池中，Zn 比 Cu 的活动性强，Zn 作负极，电极反应式为 Zn2e =Zn2 ；Cu 作正极，电极反应式为 Cu22e=Cu，A 错误；甲、乙两池中 SO 2 4均未参与电极反应，两池溶液体积不变，故甲池中 c(SO2 4)不变，B 错误； 工作过程中，Cu2 不断在 Cu 电极表面被还原，为维持溶液呈电中性，甲池中 Zn2 透过阳离子交换膜进入乙池，故乙池溶液的总质量增加，C 正确；甲、乙池中间 是阳离子交换膜，只允许阳离子通过，阴离子不能通过，Zn2 透过阳离子交换膜 进入乙池，保持两池溶液中的电荷平衡，D 错误。 4.某原电池的电池反

21、应为 Fe2Fe3 =3Fe2，与此电池反应不符的原电池是 () A.铜片、铁片、 、FeCl3溶液组成的原电池 B.石墨、铁片、Fe(NO3)3溶液组成的原电池 C.铁片、锌片、Fe2(SO4)3溶液组成的原电池 D.银片、铁片、Fe(NO3)3溶液组成的原电池 答案C 解析由电池反应可知，Fe 发生氧化反应生成 Fe2 ，则 Fe 电极是负极；正极应 是比 Fe 活泼性弱的金属或石墨电极；Fe3 发生还原反应生成 Fe2，则电解质溶液 是含 Fe3 的盐溶液.故不符合条件的只有 C 项。 5.有甲、乙两个电极，用导线连接一个电流计，放入盛有丙溶液的烧杯中，电极 乙的质量增加，则装置中可能的

22、情况是() A.甲作负极，丙是硫酸铜溶液 B.甲作负极，丙是硫酸溶液 C.乙作负极，丙是硫酸铜溶液 D.乙作负极，丙是硫酸溶液 答案A 解析A 正确，甲作负极，丙是硫酸铜溶液，乙为正极，即铜离子得电子析出铜 单质，质量增加；B 错误，甲作负极，丙是硫酸溶液，乙为正极，即氢离子得电 子放出氢气，乙电极质量不变；C 错误，乙作负极，电极质量不可能增加；D 错 误，乙作负极，丙是硫酸溶液，电极质量不可能增加。 6.分别按图甲、乙所示装置进行实验，图中两个烧杯里的溶液为同浓度的稀硫酸， 乙中 A 为电流计，以下叙述中，不正确的是() A.两烧杯中铜片表面均有气泡产生 B.两烧杯中溶液 pH 均增大 C

23、.产生气泡的速度甲中比乙中慢 D.乙实验中，把硫酸换成硫酸铁溶液，铜电极的电极反应式为 Fe3 e=Fe2 答案A 解析A.甲中不能构成原电池，所以甲中铜片上没有气泡产生，故 A 错误；B.两 烧杯中都是氢离子得电子生成氢气，两溶液的 pH 均增大，故 B 正确；C.形成原 电池时，可以加快反应速率，所以产生气泡的速度甲中比乙中慢，故 C 正确；D. 乙实验中，把硫酸换成硫酸铁溶液，总反应是：2Fe3 Fe=3Fe2，所以铜电极 是正极，电极方程式为 Fe3 e=Fe2，故 D 正确。 7.在探究柠檬电池的工作原理时，某课外小组同学发现：当按图所示连接一个 柠檬时，二极管不发光；按图所示连接几

24、个柠檬时，二极管发光。下列说法不 正确的是() A.图中二极管不发光，说明该装置不构成原电池 B.图中铁环为负极、铜线为正极，负极的电极反应为 Fe2e =Fe2 C.图中二极管不发光的原因是单个柠檬电池的电压较小 D.图中所得的电池组的总电压是各个柠檬电池的电压之和 答案A 解析图连接一个柠檬时，形成原电池，二极管不发光的原因是单个柠檬电池 的电压较小，A 错误，C 正确；图中多个柠檬电池串联，铁比铜活泼，则铁环 是负极，负极上 Fe 被氧化生成 Fe2 ，电极反应式为 Fe2e=Fe2，B 正确； 图所得的电池组是多个柠檬电池串联形成的，故该电池组的总电压等于各个柠 檬电池的电压之和，D

25、正确。 8.某化学兴趣小组利用反应 Zn2FeCl3=ZnCl22FeCl2，设计了如图所示的装 置，下列说法正确的是() A.Zn 为负极，发生还原反应 B.石墨电极上发生的反应为 Fe3 e=Fe2 C.电子流动方向为石墨电极电流表锌电极 D.盐桥中 K 向 ZnCl2 溶液移动，Cl 向 FeCl3 溶液移动 答案B 解析A 错误， 由电池总反应可知， Zn 为负极， 发生氧化反应生成 Zn2 ； B 正确， 石墨电极是正极，Fe3 发生还原反应生成 Fe2，电极反应式为 Fe3e=Fe2； C 错误，原电池中电子由负极流出，经导线流向正极，则电子流动方向为锌电极 电流表石墨电极；D 错

26、误，电解质溶液中阳离子移向正极区，阴离子移向负 极区，故盐桥中 K 向 FeCl3 溶液移动，Cl 向 ZnCl2 溶液移动。 9.下列关于如图所示原电池的叙述正确的是() A.在外电路中，电流由铜电极流向银电极 B.正极反应为 Cu2 2e= Cu C.实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作 D.将铜片直接浸入硝酸银溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同 答案D 解析A.电子是由负极流向正极，电流的移动方向和电子的移动方向相反，电流 由正极流向负极，则电流由银电极流向铜电极，故 A 错误；B.Ag 为正极，电极 反应式为：Ag e=Ag，故 B 错误；C.盐桥起到了传导离子、形成闭合回路 的作

27、用，若实验过程中取出盐桥，原电池不能形成闭合回路，不能继续工作，故 C 错误；D.将铜片直接浸入硝酸银溶液和原电池反应均为铜与银离子发生置换反 应生成银，发生的化学反应相同，故 D 正确。 10.如图所示的原电池装置，X、Y 为两个电极，电解质溶液为稀硫酸，外电路中 的电子流向如图所示，对此装置的下列叙述正确的是() A.外电路中的电流方向为 X外电路Y B.若两个电极分别为 Zn 和碳棒，则 X 为碳棒，Y 为 Zn C.若两个电极都是金属，则它们的活动性为 XY D.X 极上发生的是还原反应，Y 极上发生的是氧化反应 答案C 解析由外电路中的电子流向可知，X 为负极，Y 为正极。A 错误，

28、由图可知电 子的流动方向是 X外电路Y，则电流的方向应该为 Y外电路X。B 错误， X 为原电池的负极，Y 为正极，则 X 应为 Zn。C 正确，两个电极都是金属，X 为 负极，则 X 的活动性比 Y 强。D 错误，X 极上发生的是氧化反应，Y 极上发生的 是还原反应。 11.根据下图原电池装置，可判断出下列离子方程式中错误的是() A.2Ag (s)Cd (aq)=2Ag(aq)Cd2(s) B.Co2 (aq)Cd(s)=Co(s)Cd2(aq) C.2Ag (aq)Cd(s)=2Ag(s)Cd2(aq) D.Co2 (aq)2Ag(s)=2Ag(aq)Co(s) 答案D 解析从两个原电池

29、的电极可以判断出三种金属的活动性关系为 CdCoAg，则 氧化性关系为 Cd2 Co2Ag，根据氧化还原反应规律知 D 项错误。 12.(拔高题)某同学设计如图所示原电池。下列说法不正确的是() A.该装置将化学能转化为电能 B.负极的电极反应是 AgI e=AgI C.电池的总反应是 Ag I=AgI D.盐桥(含 KNO3的琼脂)中 NO 3从左向右移动 答案D 解析A 正确，图中没有外接电源，有个电流表，且电路中有电子的移动方向， 则该装置是原电池装置，将化学能转化为电能；B 正确，根据电子的移动方向， 可以推断出左侧电极为负极，该电极反应为 AgI e=AgI；C 正确，该电池 中，只

30、有 Ag 和 I反应，所以总反应是 AgI=AgI；D 错误，左侧电极为负 极，右侧电极为正极，NO 3带负电荷，向负极移动，所以应该是从右向左移动。 二、非选择题(本题包括 3 小题) 13.利用反应 Cu2Ag =2AgCu2设计了如图所示的原电池。回答下列问题： (1)该原电池的负极材料是_， 发生_(填“氧化”或“还原”)反应。 (2)X 是_，Y 是_。 (3)正极上出现的现象是_。 (4)在外电路中，电子从_(填写电极材料)极流向_极。 答案(1)Cu氧化 (2)CuSO4CuCl2、Cu(NO3)2等可溶性铜盐也可溶液AgNO3溶液 (3)银棒上有银白色物质析出(4)CuAg 解

31、析在反应 Cu2Ag =2AgCu2中， Cu 作还原剂， 即为原电池的负极材料， 失去电子，发生氧化反应；Ag 作氧化剂，在原电池的正极得电子，故银棒上有 银白色物质析出。左右两个烧杯中的电解质溶液依据其中的电极材料选择，在双 液原电池中，电极材料中的金属元素一般与电解质溶液中的相同，故 X 是 CuSO4 溶液或其他可溶性铜盐溶液，Y 是 AgNO3溶液。 14.由锌片、铜片和 200 mL 稀硫酸组成的原电池如图所示。 (1)原电池的负极反应式为_； 正极反应式为_。 (2)电流的方向是_。 (3)一段时间后，当在铜片上放出 1.68 L(标准状况)气体时，H2SO4恰好消耗一半。 则产

32、生这些气体的同时，共消耗_ g 锌，有_个电子通过了导线， 原硫酸的物质的量浓度是_(设溶液体积不变)。 答案(1)Zn2e =Zn2 2H 2e=H2 (2)由 Cu 极流向 Zn 极 (3)4.8759.0310220.75 molL 1 解析(3)产生 1.68 L 22.4 Lmol 10.075 mol H2， 通过 0.075 mol20.15 mol 电子， 消 耗0.075 mol Zn和0.075 mol H2SO4， 所以m(Zn)0.075 mol65 gmol 14.875 g， N(e )0.15 mol6.021023 mol 19.031022，c(H2SO4)0

33、.075 mol2 0.2 L 0.75 molL 1。 15.(1)控制适合的条件， 将反应 2Fe3 2I 2Fe2 I2 设计成如图所示的原电池。 请回答下列问题： 反应开始时，乙中石墨电极上发生_(填“氧化”或“还原”)反应，电 极反应式为_ _。 甲中石墨电极上发生_(填“氧化”或“还原”)反应，电极反应式为 _。 电流表读数为 0 时，反应达到平衡状态，此时在甲中加入 FeCl2固体，则乙中 的 石 墨 作 _( 填 “ 正 ” 或 “ 负 ”) 极 ， 该 电 极 的 电 极 反 应 式 为 _ _。 (2)利用反应 2CuO22H2SO4=2CuSO42H2O 可制备 CuSO

34、4，若将该反应设 计为原电池，其正极电极反应式为_。 答案(1)氧化2I 2e=I2 还原Fe3 e=Fe2 正I22e =2I (2)O24e 4H=2H2O 解析(1)根据反应 2Fe3 2I=2Fe2I2，原电池负极反应式：2I2e=I2， 发生氧化反应。正极反应式：Fe3 e=Fe2，发生还原反应。反应开始时， 乙中石墨电极上发生氧化反应；当电流表读数为 0 时反应已平衡，此时，在甲 中加入 FeCl2固体，反应 2Fe3 2I 2Fe2 I2 向左移动。因此，右侧石墨作 正极，电极反应式为 I22e =2I；左侧石墨作负极，电极反应式为 Fe2e =Fe3 。 (2)Cu 作负极，O2在正极上得电子，电极反应式：O24 e 4H=2H2O。