相连时,a为负极;c、d相连时,电流由d到c;a、c相连时,c极上产生大量气泡,b、d相连时,b上有大量气泡产生,则四种金属的活动性顺序由强到弱的为( )
A.a>b>c>d B.a>c>d>b C.c>a>b>d D.b>d>c>a
答案 B
解析 应用原电池原理比较金属活泼性时,注意电子流向、电流方向、正负极、氧化反应、还原反应与活泼性的关系。根据原电池原理,作为负极的金属活动性比正极金属的活动性强。电子流动方向是由负极流向正极,电流方向与电子流动方向相反,因此可依次作出如下判断:活动性:①a>b;②c>d;③a>c;④d>b。综合得结论:金属活动性a>c>d>b,故应选B。
例4 利用反应Zn+2FeCl3===ZnCl2+2FeCl2设计一个原电池。在方格内画出实验装置图,并指出正极为E,电极反应式为
________________________________________________________________________;
负极为________,电极反应式为
________________________________________________________________________。
答案 装置如图
Pt(或其它合理答案) 2Fe3++2e-===2Fe2+ Zn Zn-2e-===Zn2+
解析 本题的创新之处在于将原电池的原理进行逆向思维,以培养同学们的逆向思维能力。其思路为:首先将已知的反应拆成两个半反应(即失电子和得电子的反应):Zn-2e-===Zn2+,2Fe3++2e-===2Fe2+;然后结合原电池的工作原理分析可知,该电极的负极应用锌作材料,正极要保证Fe3+得到负极失去的电子,一般可用不能还原Fe3+的材料(如铂、碳棒等)作正极,电解质溶液只能用FeCl3溶液。
将氧化反应及还原反应通过原电池两极反应进行放大,不仅便于理解和巩固氧化还原反应中的一些概念,而且可通过电子的定向移动更直观、更深入理解电子守恒或化合价升高或
降低数目相等等理论,该处是物理、化学的综合试题的交接点,应引起重视。
1.由化学能转变为电能的装置 氧化反应 负 还原反应 正
2.铜 Cu-2e-===Cu2+ 银 2Ag++2e-===2Ag
3.a>c>d>b
4.B 5.BD
6.(1)装置图