Question

（1）（19分）①研究性學(xué)習(xí)小組為了證明鐵的金屬性比銅強(qiáng)，他設(shè)計(jì)了如下幾種方案，其中合理的是        （填序號(hào)）

A．鐵片置于硫酸銅溶液中有銅析出；

B．鐵、銅與氯氣反應(yīng)分別生成FeCl3、CuCl2；

C．銅片置于FeCl3溶液中，銅片逐漸溶解（2FeCl3+Cu＝2FeCl2+ CuCl2）

D．鐵片、銅片分別置于盛有稀硫酸的燒杯中，鐵片上有氣泡產(chǎn)生，而銅片無(wú)氣泡

E．常溫下，分別將鐵片和銅片置于濃硝酸中，鐵片不溶解，而銅片溶解
②請(qǐng)你另設(shè)計(jì)一個(gè)能證明鐵的金屬活動(dòng)性比銅強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)。要求：
a．此方案的原理不同于上述任一合理方案；
b．在方框內(nèi)繪出實(shí)驗(yàn)裝置圖并注明所需的藥品；
c．寫出實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的主要實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并用相關(guān)化學(xué)用語(yǔ)解釋現(xiàn)象

（2）學(xué)完原電池的相關(guān)知識(shí)后，甲組同學(xué)認(rèn)為構(gòu)成原電池必須有三個(gè)條件：①活動(dòng)性不同的兩極；②電解質(zhì)溶液；③閉合回路。乙組同學(xué)對(duì)條件①提出異議，認(rèn)為相同的兩極也可以構(gòu)成原電池，以下為乙組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖以及實(shí)驗(yàn)報(bào)告的部分內(nèi)容。請(qǐng)仔細(xì)閱讀實(shí)驗(yàn)報(bào)告，然后將實(shí)驗(yàn)報(bào)告補(bǔ)充完整并填在相應(yīng)的橫線上。裝置中鹽橋的作用之一是使整個(gè)裝置構(gòu)成閉合回路。

濃差電池與溫差電池
一、【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?br />1、電池中兩杯溶液及電極均相同，兩杯溶液的濃度不同，可否形成原電池
2、電池中兩杯溶液及電極均相同，兩杯溶液的溫度不同，可否形成原電池
3、電池中兩杯溶液及電極均相同，研究?jī)杀�溶液�?u>                對(duì)電池電壓和電流的影響
4、電池中兩杯溶液及電極均相同，研究?jī)杀�溶液�?u>                對(duì)電池電壓和電流的影響
二、【儀器與藥品】略。
三、【實(shí)驗(yàn)方法與步驟】
Ⅰ、實(shí)驗(yàn)方法：略。
Ⅱ、研究的步驟
㈠實(shí)驗(yàn)A：濃差電池
電解液均為硫酸銅，電極均為銅片：
1、甲燒杯中固定裝入濃度 0.8 mol/L 的硫酸銅溶液。
2、乙燒杯中分別裝入濃度 0.8 mol/L、0.4 mol/L 、0.2 mol/L、0.1 mol/L、0.05 mol/L、0.025 mol/L 的硫酸銅溶液。
3、使用銅片當(dāng)電極。測(cè)量這六種組合電池的穩(wěn)定電壓及電流，將結(jié)果記錄于表 1。
㈡實(shí)驗(yàn)B：溫差電池
電解液均為硫酸銅，電極均為銅片：（步驟略，結(jié)果記錄于表2）
四、【實(shí)驗(yàn)結(jié)果】
實(shí)驗(yàn)A：濃差電池：表1

甲杯硫酸銅濃度 mol/L	0.8	0.8	0.8	0.8	0.8	0.8
乙杯硫酸銅濃度 mol/L	0.8	0.4	0.2	0.1	0.05	0.025
兩杯溶液濃度差值	0	0.4	0.6	0.7	0.75	0.775
電壓  mV	0	6	12	16	22	26
電流 mA	0	0.02	0.04	0.06	0.07	0.08

實(shí)驗(yàn)B：溫差電池：表2

甲杯硫酸銅溫度℃	19	19	19	19	19	19
乙杯硫酸銅溫度℃	19	29	39	49	59	69
兩杯溶液溫差℃	0	10	20	30	40	50
電壓  mV	0	6.1	12	20	27	34
電流  mA	0	0.025	0.047	0.07	0.15	0.18

五、【討論】
1、濃差電池：若硫酸銅濃差電池放電較長(zhǎng)一段時(shí)間后，可觀察到甲杯高濃度的溶液顏色逐漸變淺，而乙杯顏色變深，而電壓也逐漸下降，同時(shí)可觀察到甲杯中銅片表面有銅析出。
這說(shuō)明：甲杯中的電極反應(yīng)式為                                           
乙杯中的電極反應(yīng)式為                                           
電池放電一段較長(zhǎng)時(shí)間后電壓下降的原因：                            
2、溫差電池（略）
六、【結(jié)論】
由上述【實(shí)驗(yàn)結(jié)果】可得結(jié)論：
實(shí)驗(yàn)A:                                                        [來(lái)源:學(xué)&科&網(wǎng)Z&X&X&K]
實(shí)驗(yàn)B:（略）
甲、乙兩小組同學(xué)給你什么啟示：
                                                                                   

Answer 1

（1）
①AD（2分）
②

稀硫酸

圖（2分，其他合理答案亦可）

現(xiàn)象：銅片表面有氣泡；（1分）解釋：2H⁺+2e^-=H₂↑（2分）
現(xiàn)象：鐵片逐漸溶解；（1分） 解釋：Fe-2e^-=Fe²⁺�。�2分）（其他合理答案亦可）
（2）（共9分）
一、1、濃度差；  2、溫度差 （或1、溫度差   2、濃度差）  （各1分）
（沒(méi)“差”字，不得分）
五、Cu²⁺+2e^-="Cu     " Cu-2e^-=Cu²⁺   (各2分)     兩杯溶液濃度差變小（1分）
六、實(shí)驗(yàn)A結(jié)論：
兩杯溶液及電極均相同，兩杯溶液濃度差越大，濃差電池的電流、電壓越大；（1分）
兩杯溶液及電極均相同，兩杯溶液濃度不同，即可形成濃差電池等其他合理答案亦可
啟示：敢于質(zhì)疑，勇于探究（其他合理答案亦可）（1分）

解析