Question

（1）1780年，意大利解剖學(xué)家伽伐尼在用銀質(zhì)手術(shù)刀觸碰放在鐵盤(pán)上的青蛙的時(shí)候，無(wú)意間發(fā)現(xiàn)青蛙腿部肌肉抽搐了一下，仿佛受到電流的刺激．如果只用一種金屬器械去觸動(dòng)青蛙，就無(wú)此種反應(yīng)．伽伐尼認(rèn)為出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是動(dòng)物體內(nèi)存在“生物電”．結(jié)合你所學(xué)的知識(shí)模擬該過(guò)程，下列哪種材質(zhì)的手術(shù)刀觸碰鐵盤(pán)上的青蛙腿不會(huì)產(chǎn)生觸動(dòng)？

bcd

（填字母）
a 鋁    b 陶瓷    c 塑料     d 鐵

（2）1799年，伏打仔細(xì)研究了伽伐尼的發(fā)現(xiàn)，以含食鹽水的濕抹布，夾在銀和鋅的圓形版中間，堆積成圓柱狀，制造出世界上最早的電池-伏打電池（圖1）． 將潔凈的金屬片A、B、D、E分別放置在浸有鹽溶液的濾紙上面并壓緊（如圖2所示）．在每次實(shí)驗(yàn)時(shí)，記錄電壓表指針的移動(dòng)方向和電壓表的讀數(shù)如下：

金屬	電子流動(dòng)方向	電壓（V）
A	A→Cu	+0.78
B	Cu→B	-0.15
D	D→Cu	+1.35
E	E→Cu	+0.30

已知：構(gòu)成兩電極的金屬其金屬活潑性相差越大，電壓表的讀數(shù)越大．請(qǐng)依據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷：

D

金屬可能是最強(qiáng)的還原劑；

B

金屬一定不能從硫酸銅溶液中置換出銅．
（3）1836年，英國(guó)科學(xué)家丹尼爾對(duì)伏打電池進(jìn)行改進(jìn)，獲得了世界上第一個(gè)能夠獲得穩(wěn)定電流的電池，圖3是丹尼爾電池的簡(jiǎn)易裝置：
該電池的正極是

銅

，負(fù)極是

鋅

，正極反應(yīng)是

Cu²⁺+2e^-=Cu

，負(fù)極反應(yīng)是

Zn-2e^-=Fe²⁺

．
（4）隨著社會(huì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，越來(lái)越多的電池被制造出來(lái)．請(qǐng)選擇適宜的材料和試劑設(shè)計(jì)一個(gè)原電池，使它的正極反應(yīng)為：Fe³⁺+e^-=Fe²⁺以“”代表反應(yīng)容器，“”代表導(dǎo)線，“”代表電極，“”代表小燈泡，在右側(cè)方框（圖4）內(nèi)畫(huà)出裝置圖并指出電極材料和電解質(zhì)溶液，標(biāo)出電源的正負(fù)極．

Answer 1

分析：（1）形成原電池的電極材料必須是活潑性不同的金屬或?qū)щ姷姆墙饘伲?br />（2）根據(jù)原電池中電子的流向判斷金屬的強(qiáng)弱，電壓值越大，金屬的活潑性越強(qiáng)；
（3）該原電池中，鋅易失電子作負(fù)極，銅作正極，負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上發(fā)生還原反應(yīng)；
（4）正極反應(yīng)為：Fe³⁺+e^-=Fe²⁺，說(shuō)明電解質(zhì)溶液是可溶性的鐵鹽，負(fù)極為能和鐵離子反應(yīng)的金屬．

解答：解：（1）形成原電池的電極材料必須是活潑性不同的金屬或?qū)щ姷姆墙饘伲�鐵電極和鐵盤(pán)材料相同，塑料和陶瓷不導(dǎo)電，所以只有鋁能作電極材料，鐵、塑料和陶瓷都不能作電極材料，故選bcd；
（2）A-Cu連接時(shí)，電子從A→Cu，所以A的金屬性大于銅；
    B--Cu連接時(shí)，電子從Cu→B，所以銅的金屬性大于B；
   D--Cu連接時(shí)，電子從C→Cu，所以D的金屬性大于銅；
   E--Cu連接時(shí)，電子從D→Cu，所以E的金屬性大于銅；
根據(jù)題中信息和原電池原理，電子流出的一極是原電池的負(fù)極，是相對(duì)活潑的金屬，所以A、D、E都比Cu活潑，金屬活動(dòng)性差值越大，電壓表的示數(shù)越大．所以D最活潑，而活潑性比Cu差的是B．故答案為：D；B；
（3）該原電池中，鋅易失電子作負(fù)極，銅作正極，負(fù)極上鋅失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：，正極上銅離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：Cu²⁺+2e^-=Cu，
故答案為：Cu；Zn；Cu²⁺+2e^-=Cu；Zn-2e^-=Fe²⁺；
（4）正極反應(yīng)為：Fe³⁺+e^-=Fe²⁺，說(shuō)明電解質(zhì)溶液是可溶性的鐵鹽，負(fù)極為能和鐵離子反應(yīng)的金屬，正極為不如負(fù)極活潑的金屬或?qū)щ姷姆墙饘俨牧�，所以�?fù)極可以用銅，正極為碳，，故答案為：．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了原電池原理，明確原電池電極材料的構(gòu)成、正負(fù)極上得失電子、原電池的設(shè)計(jì)即可解答，難度較大．