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能量之间可相互转化:(1)电解食盐水制备Cl2是将电能转化为化学能,而原电池可将化学能转化为电能。设计两种类型的原电池,探究其能量转化效率。限选材料:ZnSO4(aq),FeSO4(aq),Cu
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能量之间可相互转化: (1)电解食盐水制备Cl 2 是将电能转化为化学能,而原电池可将化学能转化为电能。设计两种类型的原电池,探究其能量转化效率。限选材料:ZnSO 4 (aq),FeSO 4 (aq),CuSO 4 (aq);铜片,铁片,锌片和导线。 ①完成原电池甲的装置示意图(见上图),并作相应标注,要求:在同一烧杯中,电极与溶液含相同的金属元素。 ②以铜片为电极之一,CuSO 4 (aq)为电解质溶液,只在一个烧杯中组装原电池乙,工作一段时间后,可观察到负极__________。 ③甲乙两种原电池可更有效地将化学能转化为电能的是________,其原因是______________________________。 (2)根据牺牲阳极的阴极保护法原理,为减缓电解质溶液中铁片的腐蚀,在(1)的材料中应选__________作阳极。 |
▼优质解答
答案和解析
(1)① (或其他合理答案) ②电极逐渐溶解,表面有红色固体析出 ③甲;在甲装置中,负极不和Cu 2 + 接触,避免了Cu 2 + 直接与负极发生反应而使化学能转化为热能 (2)锌片 |
(1)①根据题给条件和原电池的构成条件可得: a.若用Zn、Cu、CuSO 4 (aq)、ZnSO 4 (aq)组成原电池,Zn作负极,Cu作正极,Zn插入到ZnSO 4 (aq)中,Cu插入到CuSO 4 (aq)中。 b.若用Fe、Cu、FeSO 4 (aq)、CuSO 4 (aq)组成原电池,Fe作负极,Cu作正极,Fe插入到FeSO 4 (aq)中,Cu插入到CuSO 4 (aq)中。 c.注意,画图时要注意电极名称,电极材料,电解质溶液名称(或化学式),并形成闭合回路。 ②由于金属活动性Zn>Fe>Cu,锌片或铁片作负极,由于Zn或Fe直接与CuSO 4 溶液接触,工作一段时间后,负极逐渐溶解,表面有红色固体析出。 ③带有盐桥的甲原电池中负极没有和CuSO 4 溶液直接接触,二者不会直接发生置换反应,化学能不会转化为热能,几乎全部转化为电能;而原电池乙中的负极与CuSO 4 溶液直接接触,两者会发生置换反应,部分化学能转化为热能,化学能不可能全部转化为电能。 (2)由牺牲阳极的阴极保护法可得,铁片作正极(阴极)时被保护,作负极(阳极)时被腐蚀,所以应选择比铁片更活泼的锌作负极(阳极)才能有效地保护铁不被腐蚀。 |
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