Question

1．利用化學反應將存儲在物質(zhì)內(nèi)部的化學能轉(zhuǎn)化為電能，科學家設計出了原電池，從而為人類生產(chǎn)、生活提供能量．
（1）甲同學認為，所有的氧化還原反應都可以設計成原電池，你是否同意否（填“是”或“否”）．若不同意，請你試舉一例，寫出相應的化學方程式：C+CO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2CO
（2）乙同學依據(jù)氧化還原反應：2Ag⁺+Cu=Cu²⁺+2Ag設計的原電池如圖所示：
①負極的材料是Cu，發(fā)生的電極反應為Cu-2e^-=Cu²⁺；
②外電路中的電子是從Cu電極流向Ag電極．（寫出電極材料的名稱）
③當反應進行到一段時間后取出電極材料，測得某一電極增重了5.4g，則該原電池反應共轉(zhuǎn)移了的電子數(shù)目是0.05mol
④請指出該原電池裝置的一個缺點：能量利用率低，不能提供持續(xù)穩(wěn)定的電流．

Answer 1

分析 （1）原電池的反應必須是自發(fā)的氧化還原反應；
（2）①根據(jù)電池反應式知，失電子化合價升高的金屬作負極，負極發(fā)生氧化反應；
②電子從負極沿導線流向正極；
③根據(jù)電極反應式計算通過電子的物質(zhì)的量；
④能量利用率低，不能提供持續(xù)穩(wěn)定的電流是該原電池裝置的缺點．

解答 解：（1）原電池的反應必須是自發(fā)的氧化還原反應，從理論上來講，任何自發(fā)的氧化還原反應均可設計為原電池，非自發(fā)進行的氧化還原反應不能設計為原電池，例如：C+CO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2CO，故答案為：否；C+CO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2CO；
（2）①由反應“2Ag⁺+Cu═Cu²⁺+2Ag”可知，在反應中，Cu被氧化，失電子，應為原電池的負極，反應式為Cu-2e^-=Cu²⁺，故答案為：Cu；Cu-2e^-=Cu²⁺；
②電子從負極Cu沿導線流向正極Ag，故答案為：Cu；Ag；
③當銀電極質(zhì)量增加5.4g，則n（Ag）=$\frac{5.4g}{108g/mol}$=0.05mol，根據(jù)電極反應Ag⁺+e^-=Ag，可知導線中通過的電子的物質(zhì)的量為0.05mol，故答案為：0.05mol；
④能量利用率低，不能提供持續(xù)穩(wěn)定的電流是該原電池裝置的缺點，故答案為：能量利用率低，不能提供持續(xù)穩(wěn)定的電流．

點評 本題考查了原電池設計，明確原電池原理是解本題關鍵，根據(jù)電池反應式中得失電子的物質(zhì)選取負極材料和電解質(zhì)，知道原電池中正負極的判斷方法，難度不大．