《2025年资源与评价黑龙江教育出版社高中化学必修第二册人教版》

判断正误
(1)理论上任何氧化还原反应都可设计成原电池 （ ）
(2)原电池中负极上发生氧化反应 （ ）
(3)原电池中正极材料一定发生还原反应 （ ）
(4)原电池中正极材料必须与电解质溶液的某种离子反应 （ ）

答案： ×
@@√
@@×
@@×

3.实例
以$Fe+CuSO_4==FeSO_4+Cu$为例

答案： 3. $\mathrm{Fe}-2\mathrm{e}^{-}=\mathrm{Fe}^{2+}$ $\mathrm{Cu}^{2+}+2\mathrm{e}^{-}=\mathrm{Cu}$ $\mathrm{Fe}$ $\mathrm{CuSO}_{4}$

1.理论上讲，任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。选择适宜的材料和试剂，请利用反应“$Fe+2Fe^{3+}==3Fe^{2+}$”设计一个原电池。
回答下列问题：
(1)选用________为负极，选择依据是________。
(2)正极材料可选用________，选择依据是________。
(3)________溶液作电解质溶液。
(4)写出电极反应式
正极：________，负极：________。
(5)该原电池中电子从________极流出，电解质溶液中的阳离子($Fe^{3+}$)移向________极。

答案：
(1)铁　固体铁单质能导电，可被电解质溶液中的$\mathrm{Fe}^{3+}$氧化为$\mathrm{Fe}^{2+}$
(2)铜(或石墨)　铜(或石墨)的还原性比铁弱，且为能导电的固体
(3)$\mathrm{FeCl}_{3}$[或$\mathrm{Fe}_{2}(\mathrm{SO}_{4})_{3}$]
(4)$2\mathrm{Fe}^{3+}+2\mathrm{e}^{-}=2\mathrm{Fe}^{2+}$ $\mathrm{Fe}-2\mathrm{e}^{-}=\mathrm{Fe}^{2+}$
(5)铁(或负)　铜或石墨(或正)

2.同学们在“简易电池的设计与制作”的实验中，对影响自制电池效果的因素进行了实验探究。
[提出问题] 影响自制电池效果的因素有哪些?
[查阅资源] 电极材料，电极间距，水果种类对自制水果电池的效果可能有影响。
[实验探究] I.按如图连接水果电池。

II.实验记录如下：
|序号|电极|电极间距|水果种类|电流表示数(μA)|
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
|①|Cu—Al|2.0 cm|西红柿|78.5|
|②|Cu—Fe|2.0 cm|西红柿|70.3|
|③|Al—Al|2.0 cm|西红柿|0|
|④|Cu—Al|2.0 cm|柠檬|45.7|
|⑤|Cu—Al|1.0 cm|柠檬|98.4|
|⑥|石墨棒—Al|1.0 cm|柠檬|104.5|
[解释与结论]
(1)实验①②③的目的是________。对比实验①②③得出的结论是________。
(2)欲得出“水果种类对电池效果有影响”的结论，需要对比实验________(填序号)。对比④⑤得出的结论是________。
[反思与探讨]
(3)水果电池中，水果的作用是________。
(4)对比实验①②③可知构成水果电池的电极必须具备的条件为________，构成水果电池的其他要素还有________、________。
(5)水果电池是利用水果中的化学物质和金属发生化学反应而产生电能的一种装置，如将实验①中的西红柿换成硫酸铜溶液，进行实验，电流表示数不为零，Cu片和Al片上发生的电极反应式分别为________、________，总离子方程式为________。
归纳总结
水果电池的电池效果与电极材料、水果的种类有关，另外还与两电极间距离等因素有关。

答案：
(1)探究电极材料对电池效果的影响　在其他条件相同时，电极材料活泼性差别越大，电池效果越好
(2)①④　在其他条件相同时，电极间距越小，电流越大，电池效果越好
(3)作电解质溶液
(4)两极金属活动性不同　能发生自发的氧化还原反应　形成闭合回路　有电解质溶液
(5)$3\mathrm{Cu}^{2+}+6\mathrm{e}^{-}=3\mathrm{Cu}$ $2\mathrm{Al}-6\mathrm{e}^{-}=2\mathrm{Al}^{3+}$ $2\mathrm{Al}+3\mathrm{Cu}^{2+}=3\mathrm{Cu}+2\mathrm{Al}^{3+}$