《2025年三维随堂精练高中化学必修第二册人教版》

9. 根据原电池原理，结合装置图，按要求解答问题：

（1）若X为Zn，Y为稀硫酸溶液，则铜电极上的现象为______；溶液中的SO₄²⁻移向______（填“Cu”或“Zn”）电极。
（2）若X为银，Y为硝酸银溶液，则电子从______（填“Cu”或“Ag”）电极流出，Ag电极上的电极反应为______。
（3）若X为Fe，Y为浓硝酸，则X为______极（填“正”或“负”），电池的总反应为______。
（4）若把反应Cu + 2Fe³⁺ = Cu²⁺ + 2Fe²⁺利用上图设计成原电池，则X为______（填材料的名称），Y为______（填化学式）溶液。

答案：
(1)有气泡产生，$Zn$
(2)$Cu$，$Ag^+ + e^- = Ag$
(3)正，$Cu + 4HNO_3(浓) = Cu(NO_3)_2 + 2NO_2↑ + 2H_2O$
(4)银(或石墨等其他合理答案)，$FeCl_3$或$Fe_2(SO_4)_3$

10. 电池与工农业生产、日常生活有着密切的关联。请回答下列问题：
（1）燃料电池是目前电池研究的热点之一。某课外小组自制的氢氧燃料电池如图1所示，a、b均为惰性电极。

①负极是______（填“a”或“b”），该电极上发生______（填“氧化”或“还原”）反应。
②b极发生的电极反应式是______。
③标准状况下，消耗11.2 L H₂时，转移的电子数为______。
（2）某同学利用家中废旧材料制作可使扬声器发出声音的电池，装置如图2所示。

下列说法正确的是______（填字母）。
A. 电子由铝制易拉罐经导线流向石墨棒
B. 在石墨棒上有气体生成，该气体可能为氢气
C. 铝质易拉罐逐渐被腐蚀，说明铝失去电子
D. 扬声器发声，说明该装置将电能转化为化学能
（3）铁及其化合物应用广泛，如FeCl₃可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。
①写出FeCl₃溶液腐蚀印刷电路铜板的方程式方程式：______。
②若将①中的反应设计成原电池，请画出该原电池的装置图，标出正、负极和电解质溶液。

答案： 解析：
(1)①通入氢气的一极(a极)为电池的负极，发生氧化反应。②氢氧燃料电池工作时，通入氧气的一极(b极)为电池的正极，发生还原反应：$O_2 + 2H_2O + 4e^- = 4OH^-$；③标准状况下，消耗11.2 L(0.5 mol)$H_2$时，转移的电子数为$6.02×10^{23}$(或$N_A$)；
(2)A.原电池中，电子从负极经导线流向正极，故电子由铝制易拉罐经导线流向碳棒，故A正确；B.碳棒为正极，在碳棒上有气体生成，可能是稀醋酸溶液中的$H^+$得电子生成氢气，故B正确；C.铝为负极，铝失去电子生成铝离子，铝质易拉罐逐渐被腐蚀，故C正确；D.该装置为原电池，将化学能转化为电能，从而使扬声器发声，故D错误；
(3)①$FeCl_3$溶液腐蚀印刷电路铜板，生成氯化铜和氯化亚铁，离子方程式：$2Fe^{3+} + Cu = 2Fe^{2+} + Cu^{2+}$；②若将①中的反应设计成原电池，铜作负极，氯化铁溶液作电解质，碳或惰性电极作正极，画出该原电池的装置图，标出正、负极和电解质溶液(见答案)。 答案：
(1)①a，氧化 ②$O_2 + 2H_2O + 4e^- = 4OH^-$ ③$6.02×10^{23}$(或$N_A$)
(2)ABC
(3)①$2Fe^{3+} + Cu = 2Fe^{2+} + Cu^{2+}$ ②(-)$Cu$ $C$(或$Pt$)(+) $FeCl_3$溶液 （此处有原电池装置图示意，文本无法完整呈现图形内容）