Question

（8分）某小組同學在實驗室中組裝如下圖所示裝置，a為鐵片，b為石墨，請回答：

（1）從能量轉化的角度看，該裝置是將          （填能量轉化的形式），符合該裝置的化學反應類型一定是          反應。
（2）若容器內盛有H₂SO₄溶液，則b極的電極反應式是          ，b極附近觀察到的現象是          ；導線中電子流動的方向是          （用“a→b”或“b→a”表示）。
（3）若容器內盛有NaCl溶液，則a為      極（填電極名稱）；b極的電極反應式是        。溶液中的陽離子向          （填“a”或“b”）極方向移動。

Answer 1

（共8分）（1）化學能轉變為電能；氧化還原
（2）2H⁺＋2e^－=H₂↑；有無色氣體生成；a→b（3）負；O₂＋2H₂O＋4e^－=4OH^－；b

（1）該裝置圖可知，該裝置是原電池，是將化學能轉化為電能的裝置，只有氧化還原反應才能設計成原電池。
（2）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。鐵是活潑的金屬，所以鐵是負極，失去電子。石墨是正極，溶液中的氫離子放電，電極反應式為2H⁺＋2e^－=H₂↑，電子的流向是a→b。
（3）若容器內盛有NaCl溶液，則發生鐵的吸氧腐蝕，鐵是負極，正極是石墨，溶液中的氧氣得到電子，電極反應式為O₂＋2H₂O＋4e^－=4OH^－。電子從負極經導線傳遞到正極上，所以溶液中的陽離子向正極移動，即向b極移動。