必修 第二册第三单元 化学能与电能的转化第1课时导学案

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第三单元　化学能与电能的转化
第1课时　化学能转化为电能
[核心素养发展目标]　1.设计实验认识构成原电池的条件。2.理解原电池的概念及工作原理，能正确判断原电池的正负极。3.认识化学能转化为电能的原理及其在生产、生活中的应用。
一、原电池工作原理
1．实验探究
实验装置
实验现象
实验结论

锌片：逐渐溶解，有气泡产生
铜片：没有变化
锌与稀硫酸反应生成氢气，铜与稀硫酸不反应

锌片：逐渐溶解，有气泡产生
铜片：没有变化
锌与稀硫酸反应生成氢气，铜与稀硫酸不反应

锌片：逐渐溶解
铜片：有气泡产生
锌失去电子，形成锌离子进入溶液，氢离子在铜片上得到电子生成氢气

锌片：逐渐溶解
铜片：有气泡产生
电流计：指针发生偏转
锌失去电子，形成锌离子，电子经过导线流向铜片，产生电流，氢离子在铜片上得到电子生成氢气，反应过程中产生了电能

2.原电池的概念
原电池是把化学能转化为电能的装置；原电池的反应本质是氧化还原反应。
3．原电池的工作原理
(1)分析下图并填空

原电池总反应式：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑。
(2)能量转化：化学能转变为电能。
(3)电子的移动方向：从负极流出，经导线流向正极。
(4)离子的移动方向：阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。
4．原电池的构成条件


1．下列装置中哪些能够组成原电池？其他不能构成原电池的试分别说明理由。


提示　③⑤　①中只有一个电极，②中两个电极的活泼性相同，④中为非电解质溶液，不能导电，⑥中电解质溶液(内电路)未形成闭合回路。
2．在原电池中活泼性强的金属一定是负极吗？
提示　不一定。例如Mg—Al用导线连接后，插入NaOH溶液中，Mg是正极，Al是负极。

1．正误判断
(1)HCl＋NaOH===NaCl＋H2O是放热反应，可以设计成原电池(　　)
(2)将铜片和锌片用导线连接插入酒精中，电流计指针发生偏转(　　)
(3)在锌/稀硫酸/铜原电池中，电子由锌通过导线流向铜，再由铜通过电解质溶液到达锌(　　)
(4)原电池中阳离子向正极移动(　　)
(5)原电池中的负极反应一定是电极材料失电子(　　)
答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×
2．某实验兴趣小组用如图所示装置做完实验后，在读书卡片上记下了如下6条记录，其中合理的是(　　)

卡片NO：28　Date：2021.3.12
实验后的记录：
①Zn为正极，Cu为负极
②H＋向负极移动
③电子流动方向为Zn→导线→Cu
④Cu极有H2产生
⑤若有1 mol电子流过导线，则产生0.5 mol H2
⑥正极的电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋

A．①②③ B．③④⑤
C．④⑤⑥ D．②③④
答案　B
解析　在铜锌原电池中，锌为负极，失去电子，发生氧化反应，电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋，Cu为正极，得到电子，发生还原反应，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，所以H＋向正极移动，电子由锌流出，经过导线流向铜，每流过1 mol电子，生成0.5 mol H2，正确答案为③④⑤。
3．近年来野外生存的真人秀节目在各大卫视频繁播放。某节目中野外生存达人用一个柠檬、一排铜钉和一排锌钉制作的水果电池用于野外生火。某同学感到好奇自己制作了一个这样的“超级柠檬电池”。

(1)该电池的电池反应是_________________________________________(用离子方程式表示)。
(2)若用铁片代替锌片，LED________(填“能”或“不能”，下同)亮，原因是______________。
(3)若用铁片代替铜片，LED________亮，原因是______________________________________。
(4)若用银片代替锌片，LED________亮，原因是______________________________________。
答案　(1)Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑
(2)能　若用铁片代替锌片，由于铁能与酸反应，LED灯仍然能亮
(3)能　若用铁片代替铜片，由于锌比铁活泼，仍然发生反应Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑，LED灯仍然能亮
(4)不能　银片代替锌片，银和铜都不能与酸反应，无电流产生，LED灯不亮


二、原电池原理的应用
1．比较金属活动性
原电池中，作负极的金属活动性一般比作正极的金属活动性强。
2．改变化学反应速率
如：在Zn和稀硫酸反应时，滴加少量CuSO4溶液，则Zn置换出的铜和锌能构成原电池的正负极，从而加快Zn与稀硫酸反应的速率。
3．解释生活中的现象
如潮湿的空气里钢铁容易生锈，生活中的暖贴等。

在一块表面无锈的铁片上滴一大滴含酚酞的食盐水放置一段时间，液滴周围逐渐呈现红色，并慢慢形成红色的锈斑，说明钢铁在潮湿的空气中很快被腐蚀。
(1)上述过程中形成了无数微小的原电池，其原因是什么？
提示　在潮湿空气中，钢铁表面形成的水膜含有少量H＋、OH－和O2等，形成电解质溶液，与钢铁里的铁和少量碳形成了无数微小原电池。
(2)写出这些微小原电池中负极、正极反应式及总反应式。
提示　负极：2Fe－4e－===2Fe2＋
正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH－
总反应：2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)2
(3)Fe(OH)2进一步反应，最终生成红色的铁锈，写出相应的化学方程式。
提示　4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，
2Fe(OH)3===Fe2O3·xH2O＋(3－x)H2O
(4)什么叫电化学腐蚀？
提示　不纯的金属或合金与电解质溶液接触，发生原电池反应，比较活泼的金属失电子被氧化，这种腐蚀叫作电化学腐蚀。

1．钢铁的电化学腐蚀原理如图所示，下列有关说法错误的是(　　)

A．钢铁里的铁和碳与食盐水形成无数微小的原电池
B．铁电极发生氧化反应
C．负极的电极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－
D．放置一段时间后，铁片上有铁锈出现
答案　C
解析　钢铁里的铁和碳与食盐水形成无数微小的原电池，发生了电化学腐蚀，A正确；铁作负极，发生氧化反应：Fe－2e－===Fe2＋，B正确、C错误；铁作负极，发生氧化反应：Fe－2e－===Fe2＋，碳作正极，正极反应为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，总反应为2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2，氢氧化亚铁被氧化生成氢氧化铁，氢氧化铁失水生成氧化铁，因此放置一段时间后，铁片上有铁锈出现，D正确。
2．有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下：
实验
装置




部分实
验现象
a极质量减小，b极质量增大
b极有气体产生，c极无变化
d极溶解，c极有气体产生
电流从a极流向d极

由此可判断这四种金属的活动性顺序是(　　)
A．a>b>c>d B．b>c>d>a
C．d>a>b>c D．a>b>d>c
答案　C
解析　装置一是原电池，a极质量减小，b极质量增大，则a极为负极，b极为正极，金属的活动性：a>b；装置二没有形成原电池，b极有气体产生，c极无变化，则b比c活泼，且c在金属活动性顺序表中位于氢的后面；装置三中d极溶解，c极有气体产生，则d极为负极，c极为正极，金属的活动性：d>c；装置四中电流从a极流向d极，则a极为正极，d极为负极，d比a活泼，因此四种金属的活动性顺序为d>a>b>c。
3．常温下用过量铁片与稀硫酸反应制取氢气，采取下列措施：①不用铁片，改用铁粉；②加入少量Na2SO4溶液；③加入少量CuSO4固体；④向H2SO4中通入HCl气体；⑤加入NaNO3固体；⑥将稀硫酸换为98%的硫酸。
其中可提高H2生成速率的措施有(　　)
A．①③④ B．①③⑥
C．②④⑤ D．①④⑥
答案　A
解析　①将铁片换为等质量的铁粉，增加接触面积加快化学反应速率；②加入少量Na2SO4溶液，氢离子浓度降低，反应速率降低；③加入少量CuSO4固体，铁置换出铜，形成原电池，可加快反应速率；④向H2SO4中通入HCl气体，氢离子浓度增大，化学反应速率增大；⑤加入NaNO3固体，因硝酸根离子在酸性条件下具有强氧化性，与铁反应不生成氢气；⑥将稀硫酸换成98%的硫酸，与铁反应不产生氢气；综上所述，能加快生成氢气速率的措施有①③④。



1.如图为某兴趣小组制作的番茄电池，下列说法正确的是(　　)

A．电子由铜通过导线流向锌
B．该装置是将电能转化为化学能的装置
C．锌电极发生氧化反应
D．电流由锌通过导线流向铜
答案　C
解析　A项，铜作正极，锌作负极，因此电子由锌流向铜，故错误；B项，该装置将化学能转化为电能，故错误；C项，锌作负极失去电子，发生氧化反应，故正确；D项，电子与电流的方向相反，因此电流由铜流向锌，故错误。
2．如图装置中，M棒变细，N棒变粗。由此判断下表所列M、N、R物质，其中合理的是(　　)

选项
M
N
R
A
锌
铜
稀硫酸
B
铜
铁
稀盐酸
C
铁
铜
硝酸银
D
铜
铁
蔗糖溶液

答案　C
解析　由于蔗糖溶液不是电解质溶液，故D错误；M棒变细，N棒变粗，则M为负极，N为正极，M的金属活动性比N强，故B错误；N棒变粗则电解质溶液中有能得电子的金属阳离子，故A错误。
3．在钢铁腐蚀过程中，下列五种变化可能发生的是(　　)
①Fe2＋转化为Fe3＋　②O2被还原　③产生H2　④Fe(OH)3失水形成Fe2O3·xH2O　⑤杂质碳被氧化
A．①② B．②③④
C．①②③④ D．①②③④⑤
答案　C
解析　本题考查钢铁的电化学腐蚀。在腐蚀过程中，负极Fe－2e－===Fe2＋，正极O2或H＋得电子，Fe2＋与OH－结合生成Fe(OH)2，Fe(OH)2被氧化生成Fe(OH)3，Fe(OH)3失水形成铁锈。
4．下列装置中四块相同的Zn片，放置一段时间后腐蚀速率由慢到快的顺序是(　　)

A．①②③④ B．④②①③
C．③①②④ D．②①③④
答案　B
解析　③中的锌作负极，腐蚀速率最快；④中的锌与外界不接触，腐蚀速率最慢；②中的锌作正极，腐蚀速率比①中的锌要慢；因此腐蚀速率由慢到快的顺序为④②①③，故B正确。
5．由锌片、铜片和200 mL稀H2SO4组成的原电池如图所示：

(1)原电池的负极反应式是____________，正极反应式是________________。
(2)电流的方向是_______________________________________________________。
(3)一段时间后，当在铜片上放出1.68 L(标准状况)气体时，H2SO4恰好消耗一半。则产生这些气体的同时，共消耗________g锌，有________个电子通过了导线，原硫酸的物质的量浓度是________(设溶液体积不变)。
答案　(1)Zn－2e－===Zn2＋　2H＋＋2e－===H2↑　(2)由Cu极经导线流向Zn极　(3)4.875　9.03×1022　0.75 mol·L－1
解析　(1)原电池的负极反应式是Zn－2e－===Zn2＋，正极反应式是2H＋＋2e－===H2↑。(2)电流的方向是由Cu极经导线流向Zn极。(3)产生1.68 L(标准状况)气体即0.075 mol H2，通过0.075 mol×2＝0.15 mol电子，消耗0.075 mol Zn和0.075 mol H2SO4，所以m(Zn)＝0.075 mol　×65 g·mol－1＝4.875 g，N(e－)＝0.15 mol×6.02×1023 mol－1＝9.03×1022，c(H2SO4)＝＝0.75 mol·L－1。


题组一　化学能转化为电能
1．小颖同学用如图所示装置研究原电池原理，下列说法错误的是(　　)

A．若将图1装置的Zn、Cu直接接触，Cu片上能看到气泡产生
B．图2装置中SO向Cu片移动
C．若将图2中的Zn片改为Mg片，Cu片上产生气泡的速率加快
D．图2与图3中正极生成物的质量之比为1∶32时，Zn片减轻的质量相等
答案　B
解析　若将图1装置的Zn、Cu直接接触，构成原电池，Cu为正极，电极反应式为2H＋＋
2e－===H2↑，Cu片上能看到气泡产生，A正确；图2装置构成原电池，SO移向负极Zn片，B错误；图2中的Zn片改为Mg片，Mg与Cu的活泼性差别更大，Cu片上产生H2的速率加快，C正确；图2中负极反应式为Zn－2e－===Zn、正极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，图3中负极反应式为Zn－2e－===Zn2＋、正极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu，故正极生成的H2和Cu质量之比为1∶32即物质的量之比为1∶1时，负极上消耗的Zn一样多，D正确。
2．(2020·仲元中学高一检测)下列关于原电池的叙述中，不正确的是(　　)
A．原电池的负极发生的是氧化反应
B．原电池的正极上发生的是还原反应
C．原电池电解质溶液中阳离子移向负极，阴离子移向正极
D．原电池中电子流入的极一定是正极
答案　C
解析　原电池的负极失去电子被氧化，发生氧化反应，A正确；原电池正极上物质得电子，发生还原反应，B正确；在原电池电解质溶液中，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，C错误；原电池放电时，电子转移的方向是从负极沿导线流向正极，所以正极为电子流入的电极，D正确。
3．(2020·哈尔滨三中高一月考)下列关于实验现象的描述不正确的是(　　)
A．铜、锌组成的原电池中，电子从锌极经过导线流向铜极
B．把铜片和锌片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡
C．把铜片插入FeCl3溶液中，在铜片表面出现一层铁
D．将铜片和铁片用导线相连浸入硫酸铜溶液中，一段时间后，铁片质量减轻，铜片质量增加
答案　C
解析　铜、锌组成的原电池中，金属锌作负极，金属铜作正极，电子从锌极流向铜极，故A项正确；把铜片和锌片紧靠在一起浸入稀硫酸中，形成锌|稀硫酸|铜原电池，金属铜作正极，该极上产生气体，故B项正确；把铜片插入FeCl3溶液中，Cu和FeCl3反应生成CuCl2和FeCl2，故C项错误；将铜片和铁片用导线相连浸入硫酸铜溶液中，形成原电池，铜片作正极，铁片作负极，铁片失电子，形成Fe2＋进入溶液，质量减轻，溶液中的Cu2＋在铜电极上得电子，生成单质铜，质量增加，故D项正确。
4．如图是某同学学习原电池后整理的学习笔记，错误的是(　　)

A．①电子流动方向 B．②电流方向
C．③电极反应 D．④溶液中离子移动方向
答案　B
解析　锌为负极，铜为正极，电子由锌片流向铜片，A正确；电流与电子流动方向相反，则电流由铜片经导线流向锌片，B错误；锌失电子生成锌离子，H＋在铜片上得电子被还原生成H2，C正确；原电池工作时，阴离子移向负极，阳离子移向正极，D正确。
题组二　原电池工作原理的应用
5．X、Y、Z、M、N代表五种金属。有以下化学反应：
①水溶液中：X＋Y2＋===X2＋＋Y　②Z＋2H2O(冷)===Z(OH)2＋H2↑　③M、N为电极与N盐溶液组成原电池，发生的电极反应为M－2e－===M2＋　④Y可以溶于稀H2SO4中，M不被稀H2SO4氧化。则这五种金属的活动性由弱到强的顺序是(　　)
A．M C．N 答案　C
解析　①水溶液中X＋Y2＋===X2＋＋Y，说明活动性：X>Y；②Z＋2H2O(冷水)===Z(OH)2＋H2↑，能与冷水反应生成氢气说明Z的金属活动性很强；③M、N为电极，与N盐溶液组成原电池，M电极反应为M－2e－===M2＋，M失电子发生氧化反应，则M是负极、N是正极，活动性：M>N；④Y可以溶于稀硫酸中，M不被稀硫酸氧化，说明活动性：Y>M；通过以上分析知，金属活动性顺序为N 6．等质量的两份锌a、b，分别加入过量的稀H2SO4，同时向a中加入少量的CuSO4溶液，下列选项表示生成H2的体积(V)与时间(t)的关系，其中正确的是(　　)


答案　D
解析　a中少量Zn置换出少量Cu，形成Zn—Cu原电池，可加快反应速率，但由于a中Zn置换Cu2＋消耗了一部分，所以最后生成H2的量小于b。
7．为将反应2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑的化学能转化为电能，下列装置能达到目的的是(铝条均已除去了氧化膜)(　　)


答案　B
解析　A项为原电池，铝为负极，但总反应为2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑，不符合；C项为原电池，但硝酸是氧化性酸，与Al反应不产生H2，不符合；D项装置中有外接电源，不属于原电池，不符合。
题组三　钢铁的电化学腐蚀
8.将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后，置于如图所示装置中，进行铁的电化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法正确的是(　　)

A．铁被氧化的电极反应式为Fe－3e－===Fe3＋
B．铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能
C．活性炭的存在会加速铁的腐蚀
D．以水代替NaCl溶液，铁不能发生电化学腐蚀
答案　C
解析　A项，铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后构成原电池，铁作负极，铁失去电子生成Fe2＋，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，错误；B项，铁腐蚀过程中化学能除了转化为电能外，还可转化为热能等，错误；C项，构成原电池后，铁腐蚀的速率变快，正确；D项，用水代替NaCl溶液，Fe和炭也可以构成原电池，Fe失去电子，空气中的O2得到电子，铁发生电化学腐蚀，错误。
9．如图所示装置，下列有关该装置反应开始时的叙述正确的是(　　)

A．锌极附近滴入酚酞，溶液呈红色
B．铁极发生的电极反应为2H2O＋O2＋4e－===4OH－
C．铁极发生电化学腐蚀生成铁锈
D．溶液中的OH－向铁极移动
答案　B
解析　该装置构成原电池，Zn为负极，Fe为正极。

10．将铁棒和锌棒用导线连接插入CuSO4溶液里，当电池中有0.2 mol电子通过时，负极质量的变化是(　　)
A．增加5.6 g B．减小0.1 g
C．减少6.5 g D．增加6.4 g
答案　C
解析　方法一　依据电极反应式计算，
负极：Zn　－　2e－　===　Zn2＋
65 g 2 mol
m(Zn) 0.2 mol
m(Zn)＝＝6.5 g。
方法二　依据原电池总反应式计算，

m(Zn)＝＝6.5 g。
11．铜锌原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过。下列有关叙述正确的是(　　)

A．铜电极上发生氧化反应
B．电池工作一段时间后，甲池的c(SO)减小
C．电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加
D．阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡
答案　C
解析　题中所述铜锌原电池中，Zn为负极，电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋；Cu为正极，电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu，发生还原反应。Zn2＋通过阳离子交换膜向正极移动；乙池溶液中消耗的Cu2＋与由甲池迁移过来的Zn2＋的物质的量相同，则乙池溶液质量增加，溶液中的阴离子无法通过阳离子交换膜。
12.如图所示，两电极一极为碳棒，一极为铁片，若电流计的指针发生偏转，且a极上有大量气泡生成，则以下叙述正确的是(　　)

A．a为负极，是铁片，烧杯中的溶液为硫酸
B．b为负极，是铁片，烧杯中的溶液为硫酸铜溶液
C．a为正极，是碳棒，烧杯中的溶液为硫酸
D．b为正极，是碳棒，烧杯中的溶液为硫酸铜溶液
答案　C
解析　Fe、C形成的原电池中，负极铁失去电子，变成Fe2＋，由于a极上有大量气泡生成，所以正极(C棒)的电极反应为2H＋＋2e－===H2↑，故a为正极，是碳棒；b为负极，是铁片；电解质溶液为硫酸。
13．我国在太阳能光电催化—化学耦合分解硫化氢研究中获得新进展，相关装置如图所示。下列说法正确的是(已知质子交换膜只允许H＋通过)(　　)

A．该制氢工艺中光能最终转化为化学能
B．该装置工作时，H＋由b极区流向a极区
C．a极上发生的电极反应为Fe3＋＋e－===Fe2＋
D．a极区需不断补充含Fe3＋和Fe2＋的溶液
答案　A
解析　该制氢工艺中光能转化为电能，最终转化为化学能，A项正确；该装置工作时，H＋由a极区流向b极区，B项错误；a极上有电子流出，发生氧化反应，所以a极上发生的电极反应为Fe2＋－e－===Fe3＋，C项错误；由图可知，a极区Fe2＋和Fe3＋可相互转化，故不需补充含Fe3＋和Fe2＋的溶液，D项错误。
14．按图1所示装置进行实验，若图2中x轴表示流入正极的电子的物质的量，则y轴可以表示(　　)

①c(Ag＋)　②c(NO)　③a棒的质量　④b棒的质量　⑤溶液的质量
A．①③ B．②④
C．①③⑤ D．②④⑤
答案　C
解析　NO不参加反应，因此c(NO)不变，②不符合图像变化；负极反应式为Fe－2e－===
Fe2＋，正极反应式为Ag＋＋e－===Ag，则a棒的质量逐渐减少，b棒的质量逐渐增加，c(Ag＋)逐渐减小，①③符合图像变化，④不符合图像变化；由电极反应式可知，每溶解56 g铁转移2 mol电子，有216 g银从溶液中析出，故随着反应的进行，溶液的质量减少，⑤符合图像变化。
15．(2020·武汉高一检测)在一块表面无锈的铁片上滴食盐水，放置一段时间后看到铁片上有铁锈出现。铁片腐蚀过程中发生的总化学方程式：2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)2，Fe(OH)2进一步被氧气氧化为Fe(OH)3，再在一定条件下脱水生成铁锈，其原理如图所示。下列说法正确的是(　　)

A．铁片发生还原反应而被腐蚀
B．铁片腐蚀最严重区域应该是生锈最多的区域
C．铁片腐蚀中负极发生的电极反应：2H2O＋O2＋4e－===4OH－
D．铁片里的铁和碳与食盐水形成无数微小原电池，发生了电化学腐蚀
答案　D
解析　铁作负极，发生失电子的氧化反应，选项A错误；铁片负极腐蚀最严重，由于离子的移动，在正极区域生成铁锈最多，选项B错误；铁作负极，发生失电子的氧化反应，即Fe－2e－===Fe2＋，选项C错误；铁片里的铁和碳与食盐水形成无数微小原电池，发生了电化学腐蚀，铁作负极，碳作正极，选项D正确。
16．(2020·南阳一中高一期中)A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸。

(1)A中反应的离子方程式为__________________________________________________。
(2)B中锡极为________极，电极反应式为__________________________，锡极附近溶液的酸性________(填“增强”“减弱”或“不变”)。B中Fe极为________极，电极反应式为_______________________________________________________________________________。
(3)C中被腐蚀的金属是________，总反应的化学方程式为______________________。
(4)A、B、C中铁被腐蚀由快到慢的顺序是________。
答案　(1)Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
(2)正　2H＋＋2e－===H2↑　减弱　负　Fe－2e－===Fe2＋
(3)Zn　Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
(4)B>A>C
解析　A中不能形成原电池，铁与稀硫酸发生置换反应。B中能形成原电池，铁比锡活泼，锡为正极，铁为负极，铁被腐蚀的速率加快。C能形成原电池，锌比铁活泼，锌为负极，不断被腐蚀，铁为正极，被保护。
17．理论上讲，任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。请利用反应“Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋”设计一个化学电池(正极材料用碳棒)，回答下列问题：
(1)该电池的负极材料是________，发生________反应(填“氧化”或“还原”)，电解质溶液是____________。
(2)正极上出现的现象是______________________________________________________。
(3)若导线上转移电子1 mol，则生成银______ g。
答案　(1)Cu　氧化　AgNO3溶液
(2)碳棒上出现银白色物质
(3)108
解析　(1)根据电池的总反应，可知负极一般是失电子的物质，所以负极材料应该是铜，发生氧化反应，电解质溶液是一种可溶性的银盐溶液，所以是AgNO3溶液。(2)正极上是溶液中的银离子得到电子变成银单质，所以正极上的现象是碳棒上出现银白色物质。(3)当导线上转移1 mol电子的时候，正极上会析出1 mol银单质，所以正极上生成的银的质量是108 g。
18．如图所示的装置，在盛有水的烧杯中，铁圈和银圈的连接处吊着一根绝缘的细丝，使之平衡。小心地往烧杯中央滴入CuSO4溶液。

(1)片刻后可观察到的现象是(指悬吊的金属圈)______(填字母)。
A．铁圈和银圈左右摇摆不定
B．保持平衡状态不变
C．铁圈向下倾斜
D．银圈向下倾斜
(2)产生上述现象的原因是________________________________________________________。
(3)写出该池反应的总化学方程式：_________________________________________________。
答案　(1)D　(2)加入CuSO4溶液后，构成原电池，铁溶解，质量减轻，Cu2＋在银圈上得电子，生成Cu沉积在其上，质量增加　(3)Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu
解析　加入CuSO4溶液后，构成原电池，Fe失电子作负极，质量减轻，Cu2＋在正极银圈上得电子，生成金属铜沉积在其上使其质量增加。