Question

1．將鋅片和銅片插入稀硫酸中構成如圖1所示的裝置，請回答下列問題：
（1）該裝置可以實現(xiàn)化學能轉化為電能（填能量轉化形式）．
（2）對該裝置下列說法正確的是bd．
a．Cu為正極發(fā)生氧化反應
b．負極反應為 Zn-2e^-═Zn²⁺
c．電子由銅片通過導線流向鋅片
d．溶液中SO₄^2-移向Zn極
（3）在反應中若為了減緩反應速率但不減少產生氫氣的量，可以采取的措施ac（填序號）．
a．加水    b．加少量氯化鋇固體   c．加少量醋酸鈉固體    d．加少量氫氧化鈉固體
（4）某學生為了探究鋅與稀硫酸反應過程中的速率及能量的變化，進行如圖2實驗，分析影響反應速率的因素．
實驗時，從斷開K開始，每間隔1分鐘，交替斷開或閉合K，并連續(xù)計數(shù)每1分鐘內從a管流出的水滴數(shù)，得到的水滴數(shù)如表所示：

1分鐘水滴數(shù)（斷開K）	34	59	86	117	…	102
1分鐘水滴數(shù)（閉合K）	58	81	112	139	…	78

分析反應過程中的水滴數(shù)，請回答：
①由水滴數(shù)58＞34、81＞59，說明在反應初期，閉合K時比斷開K時的反應速率快（填“快”或“慢”），主要原因是形成原電池反應速度快．
②由水滴數(shù)102＞78，說明在反應后期，斷開K時的反應速率快于閉合K時的反應速率，主要原因是斷開K時，溶液中的c（H⁺）大于閉合K時溶液中的c（H⁺）．
③從能量轉換形式不同的角度，分析水滴數(shù)86＞81、117＞112的主要原因是：斷開K時，反應的化學能主要轉化成熱能，閉合K時，反應的化學能主要轉化成電能，前者使溶液的溫度升得更高，故反應速率更快．

Answer 1

分析 （1-2）根據(jù)圖象知，Zn易失電子作負極、Cu作正極，負極反應式為Zn-2e^-=Zn²⁺、正極反應式為2H⁺+2e^-=H₂↑，放電時，電解質溶液中陽離子向正極移動，陰離子向負極移動，據(jù)此分析解答；
（3）為了減緩反應速率但不減少產生氫氣的量，加入的物質應該降低氫離子濃度但不影響氫離子總物質的量；
（4）①形成原電池能加快反應速率；
②根據(jù)氫離子濃度大小與速率的關系分析；
③斷開K時，反應的化學能主要轉化成熱能，閉合K時，反應的化學能主要轉化成電能，根據(jù)溫度對速率的影響分析．

解答 解：（1）據(jù)圖象知，Zn易失電子作負極、Cu作正極，形成原電池，將化學能轉化成電能，故答案為：化學能轉化為電能；
（2）a．Cu為正極發(fā)生還原反應，故錯誤；
b．Zn易失電子作負極，負極反應為 Zn-2e^-═Zn²⁺，故正確；
c．電子由負極鋅片通過導線流向正極銅片，故錯誤；
d．溶液中SO₄^2-移向負極Zn極，故正確
故選：bd；
（3）為了減緩反應速率但不減少產生氫氣的量，加入的物質應該降低氫離子濃度但不影響氫離子總物質的量，
a．加入水，氫離子濃度減小、氫離子總物質的量不變，所以符合條件，故正確；
b．加少量氯化鋇固體，氫離子濃度基本不變，不符合條件，故錯誤；
c．加少量醋酸鈉固體，鹽酸和醋酸鈉反應生成弱酸醋酸，氫離子濃度減小、氫離子總物質的量不變，所以符合條件，故正確；
d．加少量氫氧化鈉固體，鹽酸和氫氧化鈉反應生成氯化鈉和水，導致和鋅反應的氫離子總物質的量減少，不符合條件，故錯誤；
故選ac；
（4）①形成原電池能加快反應速率，所以在反應初期，閉合K時比斷開K時的反應速率快，故答案為：快；形成原電池反應速度快；
②由于反應前期形成原電池反應速率快，氫離子消耗的多，則在后期，閉合K時溶液中氫離子濃度小，氫離子濃度越小反應速率越小，斷開K時，溶液中的c（H⁺）大于閉合K時溶液中的c（H⁺），所以在反應后期，斷開K時的反應速率快于閉合K時的反應速率；
故答案為：斷開K時，溶液中的c（H⁺）大于閉合K時溶液中的c（H⁺）；
③斷開K時，反應的化學能主要轉化成熱能，閉合K時，反應的化學能主要轉化成電能，則隨著反應進行，斷開K時，放出的熱量使溶液的溫度升高，溫度越高反應速率越快；
故答案為：斷開K時，反應的化學能主要轉化成熱能，閉合K時，反應的化學能主要轉化成電能，前者使溶液的溫度升得更高，故反應速率更快．

點評 本題考查了原電池原理的應用、影響速率的因素等，題目難度中等，注意形成原電池能加快反應速率．