电子发生还原反应，NaCl溶液起电解质溶液作用，加速Fe的氧化。放电时将化学能转化为电能，所以热敷袋放出的热量来自于原电池中的氧化还原反应。
＋－
答案：Ⅰ.(1)2H＋2e===H2↑
－－－
(2)Al＋4OH－3e===AlO2＋2H2O
－－
2Al＋2OH＋2H2O===2AlO2＋3H2↑ (3)Mg Al (4)ad
Ⅱ.铁屑、炭粉、空气(氧气)、NaCl溶液构成原电池，铁被氧化(合理即可)
探究创新
15．糕点包装中常见的脱氧剂组成为还原性铁粉、氯化钠、炭粉等，其脱氧原理与钢铁的吸氧腐蚀相同。下列分析正确的是( )
A．脱氧过程是吸热反应，可降低温度，延长糕点保质期
－3＋
B．脱氧过程中铁作原电池正极，电极反应为Fe－3e―→Fe
－－
C．脱氧过程中碳做原电池负极，电极反应为2H2O＋O2＋4e―→4OH
D．含有1.12 g铁粉的脱氧剂，理论上最多能吸收氧气336 mL(标准状况)
解析：在脱氧过程中，由铁、碳作电极，氯化钠溶液作电解质溶液形成原电池，发生吸氧腐蚀，该过程为放热反应；在脱氧过程中，碳作正极，铁作负极，失电子发生氧化反应生
2＋2＋2＋3＋
成Fe；在脱氧过程中，Fe失电子氧化为Fe，Fe最终还是被氧气氧化为Fe，由电子
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得失守恒知消耗氧化剂氧气的体积(标况下)V(O2)＝22.4 L·mol×(3×1.12 g/56 g·mol－1
)/4＝336 mL。 答案：D
16．(2019年河北省邯郸市四县联考)按图1的装置进行试验，若图2中X轴表示阴极的电子的物质的量，则Y轴可能表示为( )
－1
A．Cu物质的量浓度 B．C棒的质量
－
C．Fe棒的质量 D．Cl物质的量浓度
2＋2＋
解析：本题考查原电池和电解池的工作原理。A.Cu被还原，在阴极析出铜，则Cu物质的量浓度降低，故A错误；B.C为惰性电极，质量不变，故B正确；C.铁为阴极，在电
－
极上析出铜，则质量增加，故C错误；D.阳极为氯离子放电，被氧化生成氯气，则Cl物质的量浓度减小，故D错误。故选B。
答案：B
17．某校化学研究性学习小组欲设计实验验证Fe、Cu的金属活动性，他们提出了以下两种方案。请你帮助他们完成有关实验项目。
(1)方案Ⅰ：有人提出将大小相等的铁片和铜片同时放入稀硫酸(或稀盐酸)中，观察产生气泡的快慢，据此确定它们的活动性。该原理的离子方程式为__________________。
(2)方案Ⅱ：有人利用Fe、Cu作电极设计成原电池，以确定它们的活动性。试在下面的方框内画出原电池装置图，标出原电池的电极材料和电解质溶液，并写出电极反应式。
(3)方案Ⅲ：结合你所学的知识，帮助他们再设计一个验证Fe、Cu活动性的简单实验方案(与方案Ⅰ、Ⅱ不能雷同)：________________；用离子方程式表示其反应原理：__________________________________。
＋
解析：方案Ⅰ：金属的金属性越强，与酸反应越剧烈，产生H2的速率越快，Fe能与H
＋2＋＋
反应生成H2：Fe＋2H===Fe＋H2↑，Cu不与H反应，无明显现象，所以Fe的活泼性大于Cu。
方案Ⅱ：利用原电池中相对活泼金属失去电子为原电池负极，相对不活泼的金属为原电池的正极来判断金属活动性的相对强弱，所以将Cu片、Fe片用导线连接起来浸入稀硫酸中，产生气泡的电极为正极，也就是活动性较差的Cu，金属溶解的电极为电池负极，也就是活动性较强的Fe。
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2＋
方案Ⅲ：可根据活动性强的金属能将活动性弱的金属从其金属盐溶液中置换出来设计实验。
＋2＋
答案：(1)Fe＋2H===Fe＋H2↑
(2)原电池装置图如右图所示；电极材料为铜片和铁片；电解质溶液为稀硫酸；正极反＋－－2＋
应：2H＋2e===H2↑；负极反应：Fe－2e===Fe
＋
(3)把铁片插入CuSO4溶液中，一段时间后，观察铁片表面是否生成红色物质 Fe＋Cu2===Fe2＋
＋C
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2020学年高中化学课时作业11化学能转化为电能含解析苏教版必修2 - 图文
