Question

某同學(xué)利用如圖1裝置進(jìn)行實驗，最初天平保持平衡狀態(tài)．

（1）寫出天平左邊的燒杯中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：

 

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（2）寫出右邊銅片上發(fā)生的電極反應(yīng)式：

 

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（3）左邊燒杯中產(chǎn)生氣體的體積（在標(biāo)準(zhǔn)狀況下）與時間的關(guān)系如圖所2示．則在下圖中用虛線畫出右邊燒杯產(chǎn)生氣體體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）與時間的關(guān)系曲線．
（4）從反應(yīng)開始至結(jié)束，天平的平衡狀態(tài)為

 

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Answer 1

考點：原電池和電解池的工作原理,離子方程式的書寫,電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式

專題：

分析：（1）銅的活潑性位于H之后，不與稀硫酸反應(yīng)，鐵與稀硫酸反應(yīng)生成氫氣和硫酸亞鐵，據(jù)此寫出離子反應(yīng)方程式即可；
（2）右邊燒杯中銅片與鐵片用導(dǎo)線連接，與稀硫酸溶液構(gòu)成原電池，鐵作原電池的負(fù)極，銅作正極，據(jù)此解答即可；
（3）由于右邊燒杯構(gòu)成原電池，故加快了化學(xué)反應(yīng)速率，但是由于鐵片的質(zhì)量以及稀硫酸的物質(zhì)的量均不變，故生成氫氣總量相等，據(jù)此畫圖即可；
（4）右邊化學(xué)反應(yīng)速率快，即初始階段放出氫氣的速率快，故質(zhì)量減輕的多，最后放出氫氣質(zhì)量一樣，據(jù)此解答即可．

解答： 解：（1）鐵與稀硫酸反應(yīng)生成氫氣和硫酸亞鐵，離子反應(yīng)方程式為：Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑，故答案為：Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑；
（2）銅片與鐵片用導(dǎo)線連接，與稀硫酸溶液構(gòu)成原電池，鐵作原電池的負(fù)極，銅作正極，溶液中的氫離子在銅電極上得到電子生成氫氣，電極反應(yīng)方程式為：2H⁺+2e^-=H₂↑，故答案為：2H⁺+2e^-=H₂↑；
（3）右邊燒杯構(gòu)成原電池，故加快了化學(xué)反應(yīng)速率，但是由于鐵片的質(zhì)量以及稀硫酸的物質(zhì)的量均不變，故生成氫氣總量相等，圖象如下：，故答案為：；
（4）右邊化學(xué)反應(yīng)速率快，即初始階段放出氫氣的速率快，故質(zhì)量減輕的多，最后放出氫氣質(zhì)量一樣，故天平狀態(tài)為：反應(yīng)過程中，起初天平左邊托盤低，右邊托盤高，最后天平保持平衡，故答案為：反應(yīng)過程中，起初天平左邊托盤低，右邊托盤高，最后天平保持平衡．

點評：本題考查原電池原理，明確發(fā)生的電極反應(yīng)及圖象的分析是解答本題的關(guān)鍵，題目難度中等．