高中 化學(xué) 選擇性必修1 第四章 化學(xué)反應(yīng)電能《第一節(jié) 第1課時 原電池的工作原理》課件

第1課時原電池的工作原理

第四章第一節(jié)原電池1.認(rèn)識化學(xué)能與電能相互轉(zhuǎn)化的實際意義及其重要應(yīng)用。2.能分析、解釋原電池的工作原理，能設(shè)計簡單的原電池。課程標(biāo)準(zhǔn)任務(wù)一原電池的工作原理1任務(wù)二原電池原理的應(yīng)用2隨堂演練3內(nèi)容索引課時測評4任務(wù)一原電池的工作原理實驗探究教材中的實驗現(xiàn)象和必修二所學(xué)實驗現(xiàn)象如下表：回答下列問題：電池名稱單液電池雙液電池(鹽橋電池)實驗裝置實驗現(xiàn)象電流表指針偏轉(zhuǎn)電極變化鋅片逐漸溶解，銅片質(zhì)量增加電流變化一段時間后，電流逐漸衰減產(chǎn)生的電流持續(xù)、穩(wěn)定1.鋅銅原電池工作時，電子在導(dǎo)線中的運動方向是怎樣的？陰離子和陽離子在電解質(zhì)溶液中的運動方向是怎樣的？提示：電子由鋅片移向銅片，陰離子在電解質(zhì)溶液中由銅片移向鋅片，而陽離子正好相反。2.鋅銅原電池可以看做兩個半電池組成，試分別寫出兩個電極上的反應(yīng)及總反應(yīng)的離子方程式。提示：Zn片：Zn－2e－===Zn2＋(氧化反應(yīng))Cu片：Cu2＋＋2e－===Cu(還原反應(yīng))總反應(yīng)：Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu。3.什么是鹽橋？鹽橋有什么作用？提示：裝有含KCl飽和溶液的瓊脂，離子可在其中自由移動。①構(gòu)成閉合回路，形成原電池；②避免電極與電解質(zhì)溶液直接反應(yīng)，有利于最大限度地將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能；③鹽橋中的陰、陽離子定向遷移，使電解質(zhì)溶液保持電中性，反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行，能長時間穩(wěn)定放電。4.單液電池、雙液電池(鹽橋電池)兩原電池中哪個工作效率高？提示：雙液電池(鹽橋電池)工作效率高，單液電池中鋅片和硫酸電解質(zhì)溶液直接接觸，少量鋅會與硫酸直接反應(yīng)，降低工作效率。新知構(gòu)建1.原電池的構(gòu)成條件(1)定義：能把_____轉(zhuǎn)化為______的裝置。(2)構(gòu)成條件化學(xué)電能活潑性不同電解質(zhì)閉合2.原電池工作原理示意圖應(yīng)用評價1.判斷正誤，錯誤的說明其原因。(1)原電池中，負(fù)極金屬材料失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)。答案：正確。(2)雙液原電池中，鹽橋中陽離子向負(fù)極移動，陰離子向正極移動。答案：錯誤，雙液原電池中，鹽橋中陽離子向正極移動，陰離子向負(fù)極移動。(3)鋅銅原電池中，電子由鋅電極經(jīng)導(dǎo)線流向銅電極，再經(jīng)電解質(zhì)溶液流回鋅電極。答案：錯誤，電子是不能在電解質(zhì)溶液里傳導(dǎo)的。(4)原電池工作時，電流方向由電源的負(fù)極流向正極。答案：錯誤，原電池工作時，電流方向由電源的正極流向負(fù)極。2.如圖是某同學(xué)設(shè)計的一個簡易的原電池裝置，回答下列問題。(1)若a為鎂、b為CuCl2，則正極材料為___，負(fù)極上的電極反應(yīng)式為__________________。Al

Mg－2e－===Mg2＋鎂、鋁均能與CuCl2溶液反應(yīng)，但鎂比鋁活潑，故鎂失去電子做負(fù)極。(2)若a為鎂、b為NaOH，則Mg極上發(fā)生______反應(yīng)(填“氧化”或“還原”)，負(fù)極上的電極反應(yīng)式為__________________________________。還原Al－3e－＋4OH－===[Al(OH)4]－鋁能與NaOH溶液反應(yīng)而鎂不能，鋁做負(fù)極失去電子變成[Al(OH)4]－，電極反應(yīng)式為Al－3e－＋4OH－===[Al(OH)4]－。(3)若a為銅、b為濃硝酸，則電流的方向為_______，正極上的電極反應(yīng)式為_____________________________。鋁→銅2H＋＋NO＋e－===H2O＋NO2↑常溫下鋁在濃硝酸中發(fā)生鈍化，故銅失去電子做負(fù)極，正極上是NO得到電子生成NO2。(4)上述事實表明，確定原電池中電極的類型時，不僅要考慮電極材料本身的性質(zhì)，還要考慮____________________。電解質(zhì)溶液的性質(zhì)返回任務(wù)二原電池原理的應(yīng)用1.將金屬a、b用導(dǎo)線相連插入稀硫酸中，發(fā)現(xiàn)b上產(chǎn)生氣泡，則a與b相比較，誰更活潑？提示：a比b活潑。2.實驗室用稀硫酸與鋅粒反應(yīng)制取H2時常加入少量銅片，其目的是什么？提示：形成鋅銅原電池，加快制取氫氣的反應(yīng)速率。3.已知2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，如何設(shè)計成原電池裝置？提示：根據(jù)氧化還原反應(yīng)分析，Cu被氧化，為原電池的負(fù)極，則正極可為惰性電極或不如Cu活潑的金屬，電解質(zhì)溶液一定含F(xiàn)e3＋。問題探究新知構(gòu)建1.加快某些氧化還原反應(yīng)的速率構(gòu)成原電池的反應(yīng)速率比直接接觸的反應(yīng)速率快。例如：實驗室制取氫氣時，粗鋅比純鋅與稀硫酸反應(yīng)速率快或向溶液中滴入幾滴硫酸銅溶液，產(chǎn)生氫氣的速率加快。2.比較金屬活動性強弱3.設(shè)計原電池原電池裝置的設(shè)計思路是“兩極一液一連線”。以Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu反應(yīng)為例，原電池裝置設(shè)計思路如下：第一步：將電池總反應(yīng)拆成兩個半反應(yīng)，分別作原電池的負(fù)極和正極的反應(yīng)。電極反應(yīng)式分別為負(fù)極：Fe－2e－===Fe2＋，正極：Cu2＋＋2e－===Cu。第二步：確定負(fù)極材料、正極材料和電解質(zhì)溶液。負(fù)極材料：失電子的物質(zhì)(還原劑)作負(fù)極材料，即Fe。正極材料：比負(fù)極材料金屬活動性弱的金屬或非金屬導(dǎo)體作正極材料，如Cu、Ag或C等。電解質(zhì)溶液：含有氧化劑的物質(zhì)作電解質(zhì)，即CuSO4溶液，如果兩個半反應(yīng)分別在兩個容器中進(jìn)行(中間連接鹽橋)，則兩個容器中的電解質(zhì)溶液應(yīng)含有與電極材料相同的金屬陽離子。第三步：畫出裝置圖，并注明電極材料和電解質(zhì)溶液，如圖。應(yīng)用評價1.判斷正誤，錯誤的說明其原因。(1)只有放熱的氧化還原反應(yīng)才能設(shè)計成原電池。答案：錯誤，只要是氧化還原反應(yīng)都可以。(2)將Mg和Al用導(dǎo)線連接放入NaOH溶液中，Al不斷溶解，說明活潑性：Mg＜Al。答案：錯誤，這個實驗是利用的鋁的特殊性質(zhì)，實際上活潑性：Mg>Al。(3)足量的Zn與稀H2SO4反應(yīng)時，滴入CuSO4溶液可以加快反應(yīng)速率，因為

增大。答案：錯誤，速率加快的原因是鋅把CuSO4溶液中的Cu2＋置換為Cu，從而構(gòu)成了原電池，加快了反應(yīng)速率。(4)增大電解質(zhì)溶液的濃度，能加快原電池的反應(yīng)速率。答案：錯誤，要看電解質(zhì)溶液是否參加反應(yīng)。2.依據(jù)氧化還原反應(yīng)：2Ag＋(aq)＋Cu(s)===Cu2＋(aq)＋2Ag(s)設(shè)計的原電池如圖所示(鹽橋為盛有KNO3飽和溶液的瓊脂的U形管)。請回答下列問題：(1)電極X的材料是____；電解質(zhì)Y是________(填化學(xué)式)。(2)銀電極為電池的___極，其電極反應(yīng)式為________________。(3)鹽橋中的________移向_________溶液。CuAgNO3

正Ag＋＋e－===AgCu(NO3)2根據(jù)反應(yīng)原理：2Ag＋(aq)＋Cu(s)===Cu2＋(aq)＋2Ag(s)可知，X應(yīng)為銅電極，而Y應(yīng)為硝酸銀溶液。由于反應(yīng)中銅元素的化合價升高，而銀元素的化合價降低，則銀電極為正極，銅電極為負(fù)極。返回隨堂演練1.100mL6mol/LH2SO4跟過量的鋅粉反應(yīng)，在一定溫度下，為了減緩反應(yīng)速率，但又不影響生成氫氣的總量。可向反應(yīng)物中加入適量的A.碳酸鈉(固體) B.水C.硫酸銅溶液 D.硝酸鉀(固體)√碳酸鈉(固體)與硫酸反應(yīng)生成二氧化碳和水，消耗氫離子，放出的氫氣量減小，故A不選；硫酸中加水，氫離子物質(zhì)的量不變，放出氫氣的量不變，氫離子濃度降低，放出氫氣的速率減慢，故B選；加入硫酸銅溶液，鋅置換出銅，構(gòu)成原電池，鋅與硫酸反應(yīng)速率加快，故C不選；硝酸鉀提供了

，在酸性條件下有強氧化性，和鋅反應(yīng)不產(chǎn)生氫氣，故D不選。該裝置為有鹽橋的原電池，在原電池中較活潑的金屬是負(fù)極，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，銅比銀活潑，銅是負(fù)極，銀是正極，據(jù)此分析解答。銅電極是負(fù)極，故A錯誤；銅電極是負(fù)極，發(fā)生的反應(yīng)為Cu－2e－===Cu2＋，故B正確；銅是負(fù)極，銀是正極，外電路中的電子是從銅電極流向銀電極，故C錯誤；原電池中，陰離子移向負(fù)極，則鹽橋中的陰離子會進(jìn)入硫酸銅溶液，故D錯誤?！?.下列關(guān)于如圖裝置(該鹽橋為含KNO3的瓊脂)的說法正確的是A.銀電極是負(fù)極B.銅電極上發(fā)生的反應(yīng)為Cu－2e－===Cu2＋C.外電路中的電子是從銀電極流向銅電極D.鹽橋中K＋移向CuSO4溶液√3.M、N、P、E四種金屬，已知：①M＋N2＋===N＋M2＋；②M、P用導(dǎo)線連接放入稀硫酸溶液中，M表面有大量氣泡逸出；③N、E用導(dǎo)線連接放入E的硫酸鹽溶液中，電極反應(yīng)為E2＋＋2e－===E，N－2e－===N2＋。則這四種金屬的還原性由強到弱的順序是A.P>M>N>E B.E>N>M>PC.P>N>M>E D.E>P>M>N①M＋N2＋===N＋M2＋，M是還原劑、N是還原產(chǎn)物，所以M的還原性大于N；②M、P用導(dǎo)線連接放入稀硫酸中，M表面有大量氣泡逸出，說明M是正極，則還原性P大于M；③N、E用導(dǎo)線連接放入E的硫酸鹽溶液中，電極反應(yīng)為E2＋＋2e－===E，N－2e－===N2＋，說明N是負(fù)極，N的還原性大于E，則這四種金屬的還原性由強到弱的順序是P>M>N>E；答案選A。4.回答下列問題。請你將反應(yīng)Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2設(shè)計成原電池，并回答下列問題：(1)該電池的正極材料可以是___，也可選用_______________等代替。Ag石墨(C)或Pt由Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2可知，Cu失電子發(fā)生氧化反應(yīng)作負(fù)極、不如Cu活潑的金屬或?qū)щ姷姆墙饘僮髡龢O，F(xiàn)eCl3溶液為電解質(zhì)溶液，則該電池的正極材料可以是Ag，也可選用石墨(C)或Pt。(2)畫出你所設(shè)計的雙液原電池的裝置圖，并標(biāo)注出電極材料和電解質(zhì)溶液。由Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2可知，Cu作負(fù)極，C棒作正極，電解質(zhì)溶液為FeCl3溶液和CuSO4溶液，用鹽橋相連接成閉合回路，雙液原電池的裝置圖為

。答案：(3)寫出電極反應(yīng)式：負(fù)極__________________，正極__________________。Cu－2e－===Cu2＋

Fe3＋＋e－===Fe2＋

由

可知，該原電池中，負(fù)極的電極反應(yīng)式為Cu－

2e－===Cu2＋，正極的電極反應(yīng)式為Fe3＋＋e－===Fe2＋。(4)該電池負(fù)極材料質(zhì)量減少3.2g，則電路中通過的電子的數(shù)目為_________________。該電池負(fù)極材料質(zhì)量減少3.2g，則反應(yīng)的Cu的物質(zhì)的量為n(Cu)＝＝0.05mol，由負(fù)極的電極反應(yīng)式為Cu－2e－===Cu2＋可知，電路中通過的電子的數(shù)目為0.05×2×NA＝0.1NA或0.05×2×6.02×1023＝6.02×1022。0.1NA或6.02×1022返回課時測評√題點一原電池的構(gòu)成及工作原理1.下列裝置或過程能實現(xiàn)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的是ABCD風(fēng)力發(fā)電水果電池燃料燃燒手機(jī)充電風(fēng)力發(fā)電，是將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能，故A錯誤；水果電池，是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的原電池，故B正確；燃料燃燒，是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，故C錯誤；手機(jī)充電，是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故D錯誤。√2.僅用提供的下列各組物質(zhì)能組成原電池的選項ABCD電極材料Al、AgC、CCu、CuCu、Fe電解質(zhì)溶液稀H2SO4稀H2SO4稀HNO3酒精鋁為電池的負(fù)極，失電子產(chǎn)生硫酸鋁，銀為正極，能形成原電池，A符合題意；兩個C電極均不與稀H2SO4發(fā)生氧化還原反應(yīng)，不能形成原電池，B不符合題意；兩個Cu電極均會與稀HNO3發(fā)生氧化還原反應(yīng)，電子不發(fā)生定向移動，不能形成原電池，C不符合題意；酒精不是電解質(zhì)，不能形成原電池，D不符合題意?！?.如圖所示，杠桿AB兩端分別掛有體積相同、質(zhì)量相等的空心銅球和空心鐵球，調(diào)節(jié)杠桿并使其在水中保持平衡，然后小心地向燒杯中央滴入M的濃溶液，一段時間后，下列有關(guān)杠桿的偏向判斷正確的是(實驗過程中，不考慮兩球的浮力變化)A.當(dāng)M為CuSO4、杠桿為導(dǎo)體時，A端低，B端高B.當(dāng)M為AgNO3、杠桿為導(dǎo)體時，A端高，B端低C.當(dāng)M為鹽酸、杠桿為導(dǎo)體時，A端高，B端低D.當(dāng)M為CuSO4、杠桿為絕緣體時，A端低、B端高杠桿為導(dǎo)體時，該裝置形成原電池，F(xiàn)e為負(fù)極、Cu為正極，A、B、C三個選項中Fe均會溶解，質(zhì)量減輕，所以B端高；杠桿為絕緣體時，不形成原電池，D選項中只在鐵球上發(fā)生反應(yīng)：Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，鐵球質(zhì)量增加，B端低?！?.火星大氣中含有大量CO2，一種有CO2參加反應(yīng)的新型全固態(tài)電池有望為火星探測器供電。該電池以金屬鈉為負(fù)極，碳納米管為正極，放電時有關(guān)說法正確的是A.負(fù)極上發(fā)生還原反應(yīng)

B.CO2在正極上得電子C.陽離子由正極移向負(fù)極

D.將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能根據(jù)題干信息可知，放電時總反應(yīng)為4Na＋3CO2===2Na2CO3＋C。放電時負(fù)極上的Na失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成Na＋，故A錯誤；放電時正極上的CO2得到電子生成C，故B正確；放電時陽離子移向正極，故C錯誤；放電時該裝置為原電池，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，故D錯誤?！填}點二原電池電極的判斷和電極反應(yīng)式的書寫5.如圖所示的原電池工作時，右池中Y2O轉(zhuǎn)化為Y3＋，下列敘述正確的是A.左池中陰離子數(shù)目增加B.每消耗

，轉(zhuǎn)移3mol電子C.正極的電極反應(yīng)為2Y3＋＋7H2O－6e－===＋14H＋D.左池中石墨電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為X4＋＋2e－===X2＋已知右池中

轉(zhuǎn)化為Y3＋，則右池發(fā)生還原反應(yīng)，右池中的石墨作正極，左池中的石墨作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)。左池中石墨電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為X2＋－2e－===X4＋，正電荷數(shù)增加，要保持溶液呈電中性，鹽橋中的陰離子移向左池，則左池中陰離子數(shù)目增加，A項正確、D項錯誤；正極的電極反應(yīng)為

＋14H＋＋6e－===2Y3＋＋7H2O，每消耗1mol，轉(zhuǎn)移6mol電子，B、C項錯誤?！?.原電池的電極反應(yīng)式不僅與電極材料的性質(zhì)有關(guān)，也與電解質(zhì)溶液有關(guān)。下列說法錯誤的是A.由Fe、Cu、FeCl3溶液組成的原電池，負(fù)極反應(yīng)式為Cu－2e－===Cu2＋B.由金屬Al、Cu和稀硫酸組成的原電池，負(fù)極反應(yīng)式為Al－3e－===Al3＋C.由Al、Mg、NaOH溶液組成的原電池，負(fù)極反應(yīng)式為Al＋4OH－－3e－===[Al(OH)4]－D.由金屬Al、Cu和濃硝酸組成的原電池，負(fù)極反應(yīng)式為Cu－2e－===Cu2＋鐵比銅活潑，則鐵作負(fù)極，負(fù)極反應(yīng)式為Fe－2e－===Fe2＋，故A錯誤；鋁比銅活潑，鋁作負(fù)極，負(fù)極反應(yīng)式為Al－3e－===Al3＋，故B正確；雖然鎂比鋁活潑，但鎂不與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，因此鋁作負(fù)極，負(fù)極反應(yīng)式為Al＋4OH－－3e－===[Al(OH)4]－，故C正確；Al遇濃硝酸鈍化，則銅作負(fù)極，負(fù)極反應(yīng)式為Cu－2e－===Cu2＋，故D正確?！填}點三原電池工作原理的應(yīng)用7.用過量鐵片與稀鹽酸反應(yīng)，為減慢其反應(yīng)速率而生成氫氣量不變，下列措施中可行的有幾項①以鐵屑代替鐵片②用過量銅片代替鐵片③在稀鹽酸中加入少量CuSO4溶液④在稀鹽酸中加入CH3COONa固體⑤在稀鹽酸中加入等體積等物質(zhì)的量濃度的NaCl溶液⑥在稀鹽酸中加入硝酸鉀溶液⑦在稀鹽酸中加入Na2CO3固體A.1 B.2C.3 D.4用鐵屑代替鐵片，增大反應(yīng)物之間的接觸面積，化學(xué)反應(yīng)速率加快，產(chǎn)生氫氣量不變，①不可行；銅和鹽酸不反應(yīng)，②不可行；鐵與硫酸銅反應(yīng)生成銅，鐵片過量，可形成微小的鐵銅原電池，加快產(chǎn)生氫氣速率，且產(chǎn)生氫氣量不變，③不可行；醋酸鈉與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉和醋酸，醋酸是弱酸，使得反應(yīng)速率減慢，產(chǎn)生氫氣量不變，④可行；在稀鹽酸中加入等體積等物質(zhì)的量濃度的NaCl溶液會使鹽酸濃度變小，使得反應(yīng)速率減慢，產(chǎn)生氫氣量不變，⑤可行；在稀鹽酸中加入硝酸鉀溶液引入硝酸根離子，等價于鐵和硝酸反應(yīng)，不能生成氫氣，⑥不可行；碳酸鈉消耗鹽酸，使得產(chǎn)生氫氣量減少，⑦不可行；綜上分析，不可行的為①②③⑥⑦，可行的為④⑤；答案選B?！?.某水處理劑由納米鐵粉附著在多孔炭粉的表面復(fù)合而成，利用原電池原理處理弱酸性廢水中的NO時，其表面發(fā)生如圖所示反應(yīng)。下列說法正確的是A.電池工作時，H＋向負(fù)極移動B.正極附近溶液的酸性增強C.負(fù)極的電極反應(yīng)式為Fe－3e－===Fe3＋D.與單獨使用納米鐵粉相比，該水處理劑能加快NO的去除速率納米鐵粉作負(fù)極，F(xiàn)e－2e－===Fe2＋，硝酸根離子在正極上得電子還原成銨根離子：

＋10H＋＋8e－===＋3H2O，正極附近酸性減弱，電池工作時，H＋向正極移動，故A、B、C錯誤；利用原電池原理，加快反應(yīng)速率，與單獨使用納米鐵粉相比，該水處理劑能加快

的去除速率，故D正確；故選D。9.反應(yīng)Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑，請回答下列問題。(1)若要使該反應(yīng)的反應(yīng)速率加快，下列措施可行的是____(填字母)。A.將鐵粉改為鐵片B.加入少量醋酸鈉固體C.滴加少量CuSO4D.將稀硫酸改為98%的濃硫酸C將鐵粉改為鐵片則減小鐵與硫酸的接觸面積，故反應(yīng)速率減慢，A不符合題意；加入少量醋酸鈉固體，則有反應(yīng)CH3COO－＋H＋H3COOH，將導(dǎo)致溶液中H＋濃度減小，故反應(yīng)速率減慢，B不符合題意；滴加少量CuSO4，由于反應(yīng)Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu，置換出的銅附在鐵上可形成微小的原電池，故反應(yīng)速率加快，C符合題意；常溫下鐵在濃硫酸中鈍化，在鐵表面形成致密的氧化物保護(hù)膜，阻止反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，故將稀硫酸改為98%的濃硫酸，將使反應(yīng)速率減慢，D不符合題意；故答案為C；(2)若將上述反應(yīng)設(shè)計成原電池，石墨棒為原電池某一極材料，則石墨棒為____極(填“正”或“負(fù)”)。石墨棒上產(chǎn)生的現(xiàn)象為______________，該極上發(fā)生的電極反應(yīng)為___________________，原電池工作時溶液中的

移向____極(填“正”或“負(fù)”)，若反應(yīng)產(chǎn)生3.36L氣體(已換算成標(biāo)況下)，則理論上消耗鐵的質(zhì)量是____g。正有氣泡產(chǎn)生2H＋＋2e－===H2↑負(fù)8.4若將上述反應(yīng)設(shè)計成原電池，則鐵電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為Fe－2e－===Fe2＋，發(fā)生氧化反應(yīng)，作負(fù)極，則石墨棒為原電池的正極，發(fā)生的電極反應(yīng)式為2H＋＋2e－===H2↑，石墨棒上產(chǎn)生的現(xiàn)象為有大量的無色氣泡產(chǎn)生，原電池工作時陽離子移向正極，陰離子移向負(fù)極，故溶液中的

移向負(fù)極，根據(jù)總反應(yīng)方程式可知，若反應(yīng)產(chǎn)生3.36L氣體(已換算成標(biāo)況下)，則理論上消耗鐵的質(zhì)量是×56g·mol－1＝8.4g；(3)實驗后同學(xué)們經(jīng)過充分討論，認(rèn)為符合某些要求的化學(xué)反應(yīng)都可以設(shè)計成原電池。下列化學(xué)反應(yīng)在理論上可以設(shè)計成原電池的是__(填字母)。A.AgNO3＋HCl===AgCl↓＋HNO3B.NaOH＋HCl===NaCl＋H2OC.C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)D.Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O在所選反應(yīng)中選擇其中某個反應(yīng)設(shè)計成原電池，該電池負(fù)極反應(yīng)為__________________________。DPb－2e－＋

===PbSO4由于原電池中是電子的定向移動形成電流的，故理論上任何一個自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)均可以設(shè)計成原電池，據(jù)此分析解題。AgNO3＋HCl===AgCl↓＋HNO3反應(yīng)中各元素的化合價沒有發(fā)生變化，不是氧化還原反應(yīng)，A不符合題意；NaOH＋HCl===NaCl＋H2O反應(yīng)中各元素的化合價沒有發(fā)生變化，不是氧化還原反應(yīng)，B不符合題意；C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)反應(yīng)中雖然C和H元素的化合價發(fā)生了變化，但是該反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行，故不能設(shè)計成原電池，C不符合題意；Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O反應(yīng)中Pb的化合價發(fā)生改變，且能夠自發(fā)進(jìn)行，可以設(shè)計成原電池，D符合題意；Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O反應(yīng)中Pb轉(zhuǎn)化PbSO4，化合價升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，故該電池負(fù)極反應(yīng)為Pb－2e－＋===PbSO4。10.某探究活動小組想利用原電池反應(yīng)檢測金屬的活動