Question

10．分別按圖甲、乙所示裝置進行實驗，圖中兩燒杯里的溶液為100mL相同濃度的稀硫酸，請回答下列問題
（1）轉化過程中能量轉化的變形式是：甲為化學能轉化為電能，乙為化學能轉化為熱能
（2）以下敘述正確的是d（填字母）
a．兩燒杯中銅片均有氣泡產(chǎn)生．
b．甲中銅片是正極，乙中銅片是負極．
c．甲中銅片質(zhì)量減小，乙中鋅片質(zhì)量減小．
d．兩燒杯中溶液的c（H⁺）均減小
f．甲的外電路中的電流方向和電解質(zhì)溶液中陽離子的移動方向均為Zn→Cu．
g．兩燒杯在同一時間內(nèi)轉移電子數(shù)相等
（3）通過以上兩個實驗可以得到的共同結論是鋅比銅活潑
（4）當甲中產(chǎn)生1.12L標準狀況下氣體時，通過導線的電子數(shù)為0.1N_A個；若電路導線上通過電子1mol，則理論上兩極的變化是a
a．鋅片減少32.5g       b．鋅片增重32.5g
c．銅片析出1gH₂        d．銅片上析出1molH₂
（5）在甲實驗中，如果把稀硫酸換成硫酸銅溶液，鋅電極上發(fā)生的是氧化（填“氧化”或“還原”反應）
銅電極上發(fā)生的是還原（填“氧化”或“還原”反應）電極反應方程式是Cu²⁺+2e^-=Cu，原電池總反應的離子方程式為Cu²⁺+Zn=Cu+Zn²⁺．

Answer 1

分析 鋅比銅活潑，能與稀硫酸反應，銅為金屬活動性順序表H元素之后的金屬，不能與稀硫酸反應，乙沒有形成閉合回路，不能形成原電池，甲形成閉合回路，形成原電池，根據(jù)原電池的組成條件和工作原理解答該題．

解答 解：（1）甲形成閉合回路，形成原電池，將化學能轉變?yōu)殡娔�，乙為化學能轉化為熱能，故答案為：化學能轉化為電能；化學能轉化為熱能；
（2）a．銅為金屬活動性順序表H元素之后的金屬，不能與稀硫酸反應，乙燒杯中銅片表面沒有氣泡產(chǎn)生，故錯誤；
b．乙沒有形成閉合回路，不能形成原電池，故錯誤；
c．甲中銅片不反應，質(zhì)量不變，故錯誤；
d．兩燒杯中硫酸都參加反應，氫離子濃度減小，故正確；
f．甲的外電路中的電流方向為Cu→Zn，故錯誤；
g．原電池能加快化學反應速率，在同一時間內(nèi)轉移電子數(shù)不相等，故錯誤；
故答案為：d；
（3）原電池中正極上生成氣體，鋅比銅活潑；乙中鋅反應，銅不反應說明鋅比銅活潑，故答案為：鋅比銅活潑；
（4）甲中，銅電極上氫離子得電子生成氫氣，電極反應式為2H⁺+2e^-=H₂↑，根據(jù)電極反應式知，通過電子的物質(zhì)的量=$\frac{1.12L}{22.4L/mol}$=×2=0.1mol，通過導線的電子數(shù)目為0.1N_A；-銅-稀硫酸組成的原電池裝置中，較活潑的金屬鋅作負極，較不活潑的金屬銅作正極，正極材料是銅，溶液中氫離子得到電子生成氫氣，電極反應2H⁺+2e^-=H₂↑，鋅做負極失電子生成鋅離子，電極反應為：Zn-2e^-=Zn²⁺，當導線中有0.5mol電子通過時，
負極上Zn失電子而溶解，Zn片溶解的質(zhì)量=64g/mol×$\frac{1mol}{2}$=32.5g，
正極上氫離子得電子發(fā)生還原反應，所以銅片上生成氫氣的物質(zhì)的量=$\frac{1mol}{2}$=0.5mol，生成的氫氣的質(zhì)量為0.5mol×2g/mol=1g，故答案為：0.1N_A；a；
（5）在甲實驗中，如果把硫酸換成硫酸銅溶液，Cu²⁺在正極上得電子被還原產(chǎn)生Cu，鋅極被氧化，發(fā)生氧化反應，銅電極上發(fā)生的是還原反應，電極反應式為Cu²⁺+2e^-=Cu，總反應的離子方程式為：Cu²⁺+Zn=Cu+Zn²⁺，故答案為：氧化；還原；Cu²⁺+2e^-=Cu；Cu²⁺+Zn=Cu+Zn²⁺．

點評 本題考查原電池的組成和工作原理，題目難度不大，注意基礎知識的積累．