Question

18．原電池原理的發(fā)現(xiàn)是儲(chǔ)能和供能技術(shù)的巨大進(jìn)步，是化學(xué)對(duì)人類的一項(xiàng)重大貢獻(xiàn)．
（1）圖1裝置能組成原電池的是②④（填序號(hào)）

（2）現(xiàn)有如下兩個(gè)反應(yīng)：A．NaOH+HCl=NaCl+H₂O；B．Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
判斷能否利用所給反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池A．不能，B．能．（填“能”或“不能”）
（3）將鋅片和銅片按圖2方式插入稀硫酸中一段時(shí)間，回答下列問題：
①下列說法正確的是BD．
A．甲、乙均為化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置
B．乙中銅片上沒有明顯變化
C．甲中銅片質(zhì)量減少、乙中鋅片質(zhì)量減少
D．兩燒杯中溶液的pH均增大
②在相同時(shí)間內(nèi)，兩燒杯中產(chǎn)生氣泡的速率：甲＞乙（填“＞”、“＜“或“=”）
③請(qǐng)寫出圖甲中的負(fù)極電極反應(yīng)式：Zn-2e^-=Zn²⁺；當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移了電子0.2mol，銅片上產(chǎn)生氣體的體積為2.24LL．（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)原電池的構(gòu)成條件分析，原電池的構(gòu)成條件是：①有兩個(gè)活潑性不同的電極，②將電極插入電解質(zhì)溶液中，③兩電極間構(gòu)成閉合回路，④能自發(fā)的進(jìn)行氧化還原反應(yīng)．
（2）自發(fā)的氧化還原反應(yīng)才能設(shè)計(jì)成原電池；
（3）①甲裝置符合原電池構(gòu)成條件，所以是原電池，乙不能形成閉合回路，所以不能構(gòu)成原電池，兩個(gè)燒杯中，鋅都失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，甲中銅上氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，乙中鋅上氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)；
②作原電池負(fù)極的金屬加速被腐蝕；
③原電池負(fù)極的金屬失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，根據(jù)得失電子守恒計(jì)算銅片上產(chǎn)生氣體的體積；

解答 解：（1）①酒精不導(dǎo)電，不能形成原電池，故①錯(cuò)誤；
②鐵為負(fù)極，C為正極，可形成原電池，故②正確；
③沒有形成閉合回路，不能形成原電池，故③錯(cuò)誤；
④Cu為負(fù)極，Ag為正極，可形成原電池，故④正確．
故答案為：②④；
（2）反應(yīng)A．NaOH+HCl=NaCl+H₂O不是氧化還原反應(yīng)，不能設(shè)計(jì)成原電池，反應(yīng)B．Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑是氧化還原反應(yīng)，能設(shè)計(jì)成原電池，故答案為：不能；能；
（3）①甲裝置是原電池，發(fā)生電化學(xué)腐蝕，乙裝置發(fā)生化學(xué)腐蝕．
A、甲是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，乙不是，故A錯(cuò)誤；
B、乙裝置中銅片不反應(yīng)，也沒構(gòu)成原電池的正極，所以銅片上沒有明顯變化，故B正確；
C、甲、乙中鋅片質(zhì)量都減少，故C錯(cuò)誤；
D、兩個(gè)燒杯中都產(chǎn)生氫氣，氫離子濃度都降低，所以溶液的pH均增大，故D正確；
故選BD；
②原電池原理引起的腐蝕速度大于化學(xué)腐蝕的速度，故答案為：＞；
③構(gòu)成原電池的負(fù)極是鋅失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：Zn-2e^-=Zn²⁺，銅片上氫離子得電子生成氫氣發(fā)生還原反應(yīng)，所以當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移了電子0.2mol，銅片上產(chǎn)生氣體的體積為$\frac{0.2mol}{2}$×22.4L/mol=2.24L，故答案為：Zn-2e^-=Zn²⁺；2.24L；

點(diǎn)評(píng) 本題考查原電池的組成及工作原理，注意電極反應(yīng)式的書寫方法，難度不大．