Question

（思維拓展題）某研究學(xué)習(xí)小組為探究鋅與鹽酸反應(yīng)，取同質(zhì)量、同體積的鋅片、同濃度鹽酸做了下列平行實驗：
實驗一、把純鋅片投入到盛有稀鹽酸的試管中，發(fā)現(xiàn)氫氣發(fā)生的速率變化如圖所示：
實驗二、把純鋅片投入到含F(xiàn)eCl₃的同濃度工業(yè)稀鹽酸中，發(fā)現(xiàn)放出氫氣量減少．
實驗三、將不純的鋅片與稀鹽酸反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)速率加快．
實驗四、在鹽酸中滴入幾滴CuCl₂溶液，同樣生成氫氣速率加快．
問題：
（1）試分析實驗一中t₁～t₂速率變化的主要原因是______，t₂～t₃速率變化的主要原因是______．
（2）實驗二放出氫氣量減少的原因是______．
（3）某同學(xué)認(rèn)為實驗三和四反應(yīng)速率加快原因，均因為原電池的存在，你認(rèn)為是否正確，若不正確，說明原因．若正確寫出原電池的電解質(zhì)溶液、正、負(fù)極材料及電極反應(yīng)．______．

Answer 1

【答案】分析：（1）純鋅與稀鹽酸反應(yīng)，放出熱量，速率加快，后期c（H⁺）起主導(dǎo)作用，隨著反應(yīng)進(jìn)行c（H⁺）降低，反應(yīng)速率減慢；
（2）鋅片與FeCl₃反應(yīng)，導(dǎo)致與鹽酸反應(yīng)的鋅的質(zhì)量減少；
（3）清楚原電池原電池的構(gòu)成條件及本質(zhì)，判斷正負(fù)電極，生成物質(zhì)，遵循質(zhì)量守恒，電荷守恒，電子轉(zhuǎn)移守恒，以此解答．
解答：解：（1）開始溫度起主要作用，純鋅與稀鹽酸反應(yīng)，放出熱量，溫度升高，t₁～t₂速率加快；后期c（H⁺）起主導(dǎo)作用，隨著反應(yīng)進(jìn)行c（H⁺）降低，t₂～t₃反應(yīng)速率減慢；
故答案為：純鋅與稀鹽酸反應(yīng)，放出熱量，溫度升高；隨著反應(yīng)進(jìn)行c（H⁺）降低
（2）鋅片與FeCl₃反應(yīng)，導(dǎo)致與鹽酸反應(yīng)的鋅的質(zhì)量減少，生成氫氣量減少；
故答案為：鋅片與FeCl₃反應(yīng)，導(dǎo)致與鹽酸反應(yīng)的鋅的質(zhì)量減少
（3）實驗三、實驗四構(gòu)成原電池的本質(zhì)都是發(fā)生反應(yīng)Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑，
實驗三、Zn發(fā)生氧化反應(yīng)，負(fù)極材料是Zn，負(fù)極電極反應(yīng)式為Zn-2e^-=Zn²⁺，正極是比鋅不活潑的雜質(zhì)，H⁺在正極發(fā)生還原反應(yīng)，正極電極反應(yīng)式為2H⁺+2e^-=H₂↑，電解質(zhì)溶液是鹽酸；
實驗四、Zn發(fā)生氧化反應(yīng)，負(fù)極材料是Zn，負(fù)極電極反應(yīng)式為Zn-2e^-=Zn²⁺，Cu是正極材料，H⁺在正極發(fā)生還原反應(yīng)，正極電極反應(yīng)式為2H⁺+2e^-=H₂↑，電解質(zhì)溶液是鹽酸．
故答案為：

	負(fù)極材料	正極材料	負(fù)極反應(yīng)式	正極反應(yīng)式	電解質(zhì)溶液
實驗三	Zn	雜質(zhì)	Zn-2e-=Zn2+	2H++2e-=H2↑	鹽酸
實驗四	Zn	Cu	Zn-2e-=Zn2+	2H++2e-=H2↑	鹽酸

點評：本題考查學(xué)生對知識的遷移運用，涉及外界條件對反應(yīng)速率的影響、原電池原理，電極反應(yīng)式書寫是難點，在學(xué)習(xí)中多加練習(xí)．尤其是燃料電池，通常用兩個半反應(yīng)相加得電池反應(yīng)式，進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)式的書寫．