Question

14．某同學想利用原電池反應檢測Zn和Cu的金屬活動性順序．請你幫他選擇適宜的材料和試劑設(shè)計一個原電池，并完成下列實驗報告：
實驗目的：探究Zn和Cu的金屬活動性順序
（1）電極材料：正極：銅片；負極：鋅片；電解質(zhì)溶液：CuSO₄溶液．
（2）寫出電極反應式：正極：Cu²⁺+2e^-=Cu；負極：Zn-2e^-=Zn²⁺．
（3）畫出裝置圖：
（4）實驗現(xiàn)象：負極不斷溶解，正極上有紅色固體析出，溶液藍色變淺．
（5）實驗結(jié)論：金屬活動性Zn＞Cu．

Answer 1

分析 利用置換反應Zn+CuSO₄=ZnSO₄+Cu，說明Zn和Cu的金屬活動性順序，據(jù)此設(shè)計原電池時，根據(jù)反應可知，Zn為負極，則正極可以是活潑性不如Zn的金屬如Cu等，也可以是碳棒，電解質(zhì)溶液應為CuSO₄，工作時，正極反應式為Cu²⁺+2e^-=Cu，有紅色金屬析出，負極反應式為Zn-2e-=Zn²⁺，Zn棒逐漸溶解．

解答 解：（1）利用反應Zn+CuSO₄=ZnSO₄+Cu設(shè)計原電池時，根據(jù)反應可知，Zn為負極，則正極可以是活潑性不如Zn的金屬如Cu等，也可以是碳棒，電解質(zhì)溶液應為CuSO₄，故答案為：銅片；鋅片； CuSO₄溶液；
（2）原電池工作時，正極反應式為Cu²⁺+2e^-=Cu，負極反應式為Zn-2e-=Zn²⁺，故答案為：Cu²⁺+2e^-=Cu；Zn-2e^-=Zn²⁺；
（3）由（1）可知原電池的裝置圖為，故答案為：；
（4）正極發(fā)生還原反應，生成紅色金屬銅，溶液藍色變淺．負極發(fā)生氧化反應，鋅逐漸溶解，故答案為：負極不斷溶解，正極上有紅色固體析出，溶液藍色變淺；
（5）鋅逐漸溶解，正極析出紅色金屬銅，說明金屬活動性Zn＞Cu，故答案為：金屬活動性Zn＞Cu．

點評 本題考查原電池的設(shè)計和工作原理，題目難度不大，注意原電池正負極材料及電解質(zhì)溶液的選擇．