Question

(11分)依據氧化還原反應：2Ag⁺ (aq) + Cu(s) ="=" Cu²⁺ (aq) + 2Ag (s)設計的原電池如圖所示。

請回答下列問題：
（1）電極X的材料是             ；電解質溶液Y是                                   ；
（2）銀電極為電池的             極；銀電極上發生的電極反應式                      。
（3）外電路中的電子是從           電極流向           電極（填電極的材料）。
（4）利用反應Zn ＋ 2 FeCl₃ ＝ ZnCl₂ ＋ 2 FeCl₂，設計一個原電池，在下面框圖內畫出有關的實驗裝置圖：

正極的電極反應式為                                  。

Answer 1

（1）銅（1分）；AgNO₃溶液（1分）（2）正（1分）；Ag⁺ + e^－＝Ag（2分）
（3）銅（1分）；銀（1分）（4）（2分）；Fe³⁺＋ e^－＝Fe²⁺（2分）。

（1）根據總的反應式可知，銅失去電子，銀離子得到電子，所以銅是負極。X電極插在硫酸銅溶液中，所以X電極是銅，因此電解質溶液Y是硝酸銀。
（2）銀電極為電池的正極，發生的電極反應式是Ag⁺ + e^－＝Ag。
（3）由于在原電池中較活潑的金屬作負極，失去電子，發生氧化反應。電子經導線傳遞到正極上，所以溶液中的陽離子向正極移動，陰離子向負極移動。正極得到電子，發生還原反應。所以外電路中的電子是從銅電極流向銀電極。
（4）根據反應Zn ＋ 2 FeCl₃ ＝ ZnCl₂ ＋ 2 FeCl₂可知，鋅是還原劑，失去電子，氯化鐵是氧化劑得到電子。所以在原電池中鋅是負極，正極材料可以是石墨或金屬性弱于鋅的金屬等，而電解質溶液是氯化鐵，所以裝置圖為。其中正極的電極反應式為Fe³⁺＋ e^－＝Fe²⁺。