Question

4．將Zn棒和Cu棒用導(dǎo)線連接后，放入某電解質(zhì)溶液中，構(gòu)成如圖所示裝置．試回答下列問題：
Ⅰ．若電解質(zhì)溶液為稀硫酸，
（1）Zn棒為原電池的負(fù)極極，其電極反應(yīng)式為Zn-2e^-=Zn²⁺．
（2）Cu棒為原電池的正極極，其電極反應(yīng)式為2H⁺+2e^-=H₂↑．
Ⅱ．若電解質(zhì)為硫酸銅溶液，
（3）Cu棒上發(fā)生還原反應(yīng)反應(yīng)．
（4）若在上述兩個過程中，轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等，則Cu棒上Ⅰ和Ⅱ所析出物質(zhì)的質(zhì)量之比為1：1．

Answer 1

分析 （1）銅鋅原電池中，活潑金屬作負(fù)極，則鋅為負(fù)極，負(fù)極上鋅失去電子生成鋅離子；
（2）銅為正極，銅棒上氫離子得到電子生成氫氣；
（3）若為硫酸銅溶液，銅棒上銅離子得到電子生成銅，發(fā)生還原反應(yīng)；
（4）根據(jù)原電池兩極上得失電子數(shù)目相等計算生成氫氣和銅的物質(zhì)的量．

解答 解：（1）將Zn棒和Cu棒用導(dǎo)線連接后，若電解質(zhì)溶液為稀硫酸，則鋅為負(fù)極，銅為正極，負(fù)極反應(yīng)為：Zn-2e^-=Zn²⁺，
故答案為：負(fù)；Zn-2e^-=Zn²⁺；
（2）正極上氫離子得到電子生成氫氣，電極反應(yīng)式為：2H⁺+2e^-=H₂↑，
故答案為：正極；2H⁺+2e^-=H₂↑；
（3）將Zn棒和Cu棒用導(dǎo)線連接后，若電解質(zhì)為硫酸銅溶液，則在正極上析出銅，鋅為負(fù)極，負(fù)極反應(yīng)為Zn-2e^-=Zn²⁺，正極反應(yīng)為：Cu²⁺+2e^-=Cu，正極發(fā)生了還原反應(yīng)，
故答案為：還原；Cu²⁺+2e^-=Cu；
（4）若在上述兩個過程中，轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等，設(shè)為1mol電子，則：Cu棒上（Ⅰ）所析出物質(zhì)的物質(zhì)的量為：$\frac{1mol}{2}$=0.5mol，（Ⅱ）所析出物質(zhì)的物質(zhì)的量為：$\frac{1mol}{2}$=0.5mol，Cu棒上（Ⅰ）和（Ⅱ）所析出物質(zhì)的物質(zhì)的量相等，其物質(zhì)的量之比為1：1，
故答案為：1：1．

點評 本題考查原電池的工作原理及其應(yīng)用，題目難度中等，明確原電池工作原理為解答關(guān)鍵，注意掌握電極的判斷和電解反應(yīng)式的書寫方法．