注：今天的实验素材是使用NB化学实验做的.

## 题目解析

锌由0价变成了+2价，升价氧化失电子，是负极.锰由+4变成了+3价，降价还原得电子，是正极.

第一问.由上面的分析，锌是负极.错误.

第二问.由上面的分析，二氧化锰参与了反应，所以不是催化剂.错误.

第三问.1份锌转移2份电子没错，但是问题是，电子走导线而不是电解质溶液.电解质溶液通过离子的定向移动来形成电流.错误.

因此选D.题目给出了总反应，所以我们可以直接把这个反应分出来.但是我们还是练练推导.第四问我们在上面分析过了，锰从+4变成了+3价，1份锰得到1份电子，生成的就是氢氧化氧锰：

右边有氢，所以左边要加上水.为什么不加氢离子？因为生成的物质是氢氧化物，配氢离子意味着它和氢离子反应，这样肯定是不可以的.

然后用氢氧根平衡电荷即可：

## 知识梳理

氧化还原反应是电子转移的反应.我们知道，电子沿一定方向流动会产生电流.所以假如使用适当的电极组装化学电池，就可以利用氧化还原反应产生电流为我们所用了.

比如，我们知道有这样的氧化还原反应：

我们想要构造一个电池，应该怎么做呢？首先，我们肯定是要让它进行给出的这个反应，也就是说我们需要把锌片和硫酸铜的溶液放在一起，这样就可以进行这个反应了.

光进行反应还不够，我们还需要将其构成一个闭合的回路，使得电子能够按照我们给出的方向移动.所以说我们还要再找一节电极，同样插在硫酸铜溶液中，它和锌片用一根导线来连接.

那么这个电极用什么呢？它肯定不能和铜离子反应，不然的话就会和锌抢着反应，从而降低了速率，甚至可能盖过了锌（后面解释什么意思），所以要找一个不和铜离子反应的，显然石墨棒或者铜片都可以.

现在要想个办法验证确实有电流.这个电流不会很大，所以直接在导线上串联一个灵敏电流表就可以.但是问题是，这个电流表怎么接？

首先，我们可以写出这个反应：

锌氧化了，这个过程它失去了电子.失去的电子肯定去铜电极了.所以电子移动方向是从锌到铜电极，电流方向自然就是反过来.所以铜电极接电流表的正极，锌接负极.

另外，这样我们也就可以发现，铜还原得到电子，是电子给出了硫酸铜溶液里的铜离子.

所以我们搭建了一个这样的仪器：

烧杯中的是硫酸铜溶液.

将锌电极放入烧杯，立刻观察到电流表有个明显的变化.过了一段时间后，我们观察到：

注意到锌电极大部分溶解了，铜电极上有一层厚厚的红橙色物质，硫酸铜溶液颜色浅了许多.这与我们的理论是一致的：锌溶解成为锌离子，铜离子变成铜单质聚集在铜电极上.（其实这个装置搭的比较不标准，电流表量程指到最大了，这是绝对不允许的.但是软件里没有电阻，所以就将就一下吧）

由此，我们就知道了：

负极是两电极中活泼的那个，它失去电子被氧化.

正极是两电极中不活泼的那个，它得到电子，将电解质溶液的离子还原并聚集在这里.

溶液是均匀的，正极消耗溶解电解质溶液中的阳离子，所以为了弥补这一部分少的阳离子，其它地方的阳离子就要转移过去.一样的，负极生成了阳离子，所以为了让这个局部电中性，其它地方的阴离子就要转移过去.

所以现在知道了：电流从正极向负极移动（这不就是两极的定义嘛），电子沿着导线从负极向正极移动（这不就是电流的定义嘛），电解质溶液中的阳离子从电解质溶液向正极转移（可以这样记：阳和正），电解质溶液中的阴离子从电解质溶液向负极转移（一样的，阴和负）.

根据上面那个的经验，我们大概知道了怎么设计一个原电池.首先要让负极和电解质溶液进行一个自发的氧化还原反应.其次要让正极和电解质溶液的活动性一样或者还要弱.两极要在同一个电解质溶液中，并且要用导线相连.

为什么要让两级在同一个电解质溶液中？这是为了要电解质溶液中的离子可以按照上面给出的方向移动.有的时候把两级放在一起并不方便，我们需要把两级分开放在两个烧杯里，这时候就要想办法给两个烧杯补充离子，使其维持电中性.一般地，我们会使用一个氯化钾饱和溶液的胶冻（琼脂块）插在两个烧杯之间.这样的话，氯离子和钾离子在盐桥中就可以自由移动了.负极生成了阳离子，所以氯离子就会到负极的烧杯，使其保持电中性.正极消耗了阳离子，所以钾离子就会到正极的烧杯，使其保持电中性.

那么现在问题来了，既然现在两个烧杯的溶液不交换离子了，是不是就可以不用一样的溶液了？比如正极使用硫酸铜溶液，负极用硫酸锌的.

没道理不可以啊，所以我们可以搭建一个这样的仪器：

反应如期进行了.

理论上来说，我用两个活泼性相近的物质作为电极，也可以构成原电池.可是这样的话，反应会进行地很慢，所以一般我们选用活泼性相差较大的两种物质作为电极.