Question

2．依據(jù)氧化還原反應(yīng)：2Ag⁺（aq）+Zn（s）═Zn²⁺（aq）+2Ag（s）設(shè)計的原電池如圖所示．請回答下列問題：
（1）電極X的材料是鋅（或Zn）；電解質(zhì)溶液Y是AgNO₃溶液；
（2）銀電極為電池的正極，發(fā)生的電極反應(yīng)為Ag⁺+e^-═Ag；
X電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為Zn-2e^-═Zn²⁺；
（3）外電路中的電子是從X（或Zn）電極流向Ag電極；
（4）若該電池中兩電極的質(zhì)量均為60g，工作一段時間后，取出鋅片洗凈干燥后稱重，質(zhì)量為47g，試計算析出銀的質(zhì)量．

Answer 1

分析 根據(jù)反應(yīng)“2Ag⁺（aq）+Zn（s）═Zn²⁺（aq）+2Ag（s）”分析，在反應(yīng)中，Zn被氧化，失電子，應(yīng)為原電池的負(fù)極，電極反應(yīng)為Zn-2e^-=Zn²⁺，則正極為活潑性較Zn弱的Ag，Ag⁺在正極上得電子被還原，電極反應(yīng)為Ag⁺+e=Ag，電解質(zhì)溶液為AgNO₃ ，原電池中，電子從負(fù)極經(jīng)外電路流向正極．根據(jù)得失電子守恒計算析出銀的質(zhì)量．

解答 解：（1）由反應(yīng)“2Ag⁺（aq）+Zn（s）═Zn²⁺（aq）+2Ag（s）”可知，在反應(yīng)中，Zn被氧化，失電子，應(yīng)為原電池的負(fù)極，
電極反應(yīng)為Zn-2e^-=Zn²⁺，則正極為活潑性較Zn弱的Ag，Ag⁺在正極上得電子被還原，電極反應(yīng)為Ag⁺+e=Ag，
電解質(zhì)溶液為AgNO₃ ，
故答案為：鋅（或Zn）；AgNO₃；
（2）正極為活潑性較Zn弱的Ag，Ag⁺在正極上得電子被還原，電極反應(yīng)為Ag⁺+e=Ag，X電極為Zn為原電池的負(fù)極，鋅失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng) Zn-2e^-═Zn²⁺，故答案為：正極； Ag⁺+e^-=Ag，Zn-2e^-═Zn²⁺；
（3）原電池中，電子從負(fù)極經(jīng)外電路流向正極，本題中由Zn極經(jīng)外電路流向Ag極，
故答案為：X（或Zn）；Ag．
（4）該原電池中，負(fù)極上鋅失電子變成鋅離子進(jìn)入溶液，導(dǎo)致質(zhì)量減少，取出鋅片洗凈干燥后稱重，質(zhì)量為47g，減少鋅的質(zhì)量=60g-47g=13g，物質(zhì)的量=$\frac{13g}{65g/mol}$=0.2mol，
根據(jù)轉(zhuǎn)移電子相等知，2Ag⁺+2e^-=2Ag，Zn-2e^-═Zn²⁺，
2Ag～～Zn
2      1
n      0.2mol
n=0.4mol
析出銀的質(zhì)量=0.4mol×108g/mol=43.2g，
答：析出銀的質(zhì)量43.2g；

點評 本題考查原電池的設(shè)計及工作原理，注意電極反應(yīng)式的書寫方法，牢固掌握原電池中電極的判斷，電極反應(yīng)式的書寫的方法性問題，題目難度中等．