Question

【題目】能量之間可相互轉(zhuǎn)化：電解食鹽水制備Cl2是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，而原電池可將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。

設(shè)計(jì)兩種類(lèi)型的原電池，探究其能量轉(zhuǎn)化效率。限選材料：ZnSO4(aq)，FeSO4(aq)，CuSO4(aq)；銅片，鐵片，鋅片和導(dǎo)線。

（1）完成原電池甲的裝置示意圖(如圖所示)，并做相應(yīng)標(biāo)注。要求：在同一燒杯中，電極與溶液含相同的金屬元素。

（2）以銅片為電極之一，CuSO4(aq)為電解質(zhì)溶液，只在一個(gè)燒杯中組裝原電池乙，工作一段時(shí)間后，可觀察到負(fù)極 。

（3）甲乙兩種原電池中可更有效地將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的是 ，其原因是 。

Answer 1

【答案】（1）如圖所示(合理即可)

（2）逐漸溶解

（3）甲 甲使用了鹽橋，避免負(fù)極金屬直接與溶液中的銅離子反應(yīng)而造成能量損失

【解析】（1）由題給材料，結(jié)合原電池的構(gòu)成條件可知，組合的原電池可以為鋅銅原電池、鋅鐵原電池、鐵銅原電池。由題圖所給電子移動(dòng)方向可知，左邊為負(fù)極(較活潑金屬)、右邊為正極(較不活潑金屬)，則組合的原電池如圖所示。

（2）由所給的電極材料可知，當(dāng)銅片作電極時(shí)，銅片一定是正極，則負(fù)極是活潑的金屬(如Zn或Fe，失去電子發(fā)生氧化反應(yīng))，反應(yīng)現(xiàn)象是電極逐漸溶解。

（3）甲電池使用了鹽橋，避免負(fù)極金屬直接與溶液中的銅離子反應(yīng)而造成能量損失，能更有效地將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。