Question

原電池原理的發(fā)現(xiàn)是儲能和供能技術(shù)的巨大進步，是化學(xué)對人類的一項重大貢獻。

（1）現(xiàn)有如下兩個反應(yīng)：A．NaOH+HCl=NaCl+H2O；B．Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑

判斷能否設(shè)計成原電池A． ，B． 。（填“能”或“不能”）

（2）將純鋅片和純銅片按圖方式插入100 mL相同濃度的稀硫酸中一段時間，回答下列問題：

①下列說法正確的是 。

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在相同時間內(nèi)，兩燒杯中產(chǎn)生氣泡的速度：甲 乙（填“＞”、“＜“或“＝” ）

③請寫出圖中構(gòu)成原電池的負極電極反應(yīng)式 。

④當乙中產(chǎn)生1．12L（標準狀況）氣體時，將鋅、銅片取出，再將燒杯中的溶液稀釋至1 L，測得溶液中c(H＋)＝0．1 mol·L－1（設(shè)反應(yīng)前后溶液體積不變）。試確定原稀硫酸的物質(zhì)的量濃度為 。

（3）燃料電池的工作原理是將燃料和氧化劑(如O2)反應(yīng)所放出的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能。現(xiàn)設(shè)計一燃料電池，以電極a為正極，電極b為負極，氫氣為燃料，采用氫氧化鈉溶液為電解液；則氫氣應(yīng)通入 極(填a或b，下同)，電子從 極流出。

 

Answer 1

（1）不能 能

（2）①BD ②＞ ③Zn - 2e- = Zn2+ ④1mol·L－1

（3）b b

【解析】

試題分析：（1）A屬于復(fù)分解反應(yīng)，不是氧化還原反應(yīng)，所以不能設(shè)計成原電池；B是置換反應(yīng)，是氧化還原反應(yīng)，能設(shè)計成原電池。（2）①A．甲具備原電池形成的條件，能把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽�而乙不具備原電池形成的條件，不能把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋ｅe誤。B。由于活動性Cu<H，所以Cu不能把酸中的氫置換出來。正確。C．甲中Zn作負極，發(fā)生氧化反應(yīng)而質(zhì)量減少，Cu作正極，電極本身不參加反應(yīng)，所以銅片質(zhì)量不變；乙中Zn由于活動性比H強，所以可以和鹽酸發(fā)生置換反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，因此鋅片質(zhì)量減少。錯誤。D．在兩燒杯中硫酸不斷被消耗，c(H+)減小，因此溶液的pH均增大。正確。②由于在甲燒杯中形成了原電池，可以加快化學(xué)反應(yīng)速率。所以在相同時間內(nèi)，兩燒杯中產(chǎn)生氣泡的速度：甲＞乙。③在甲燒杯中形成了原電池，負極的電極式為Zn - 2e- = Zn2+。④n(H2)= 1．12L÷22．4L/mol=0．05mol．所以消耗的H+的物質(zhì)的量為0．1mol．n(H+)(總)=0．1mol+0．1 mol/L×1L=0．2mol。所以原溶液中c(H+)=0．2mol÷0．1L=2mol/L。c(H2SO4)=1/2 c(H+)= 1mol/L。（3）通入氫氣的電極為負極；通入氧氣的電極為正極。因此氫氣應(yīng)通入電極b；氧氣應(yīng)通入電極a．電子從負極b流出，流入到正極b電極。

考點：考查原電池形成的條件、原電池反應(yīng)對化學(xué)反應(yīng)速率、溶液的酸堿性的比較、電極反應(yīng)和電極的判斷等知識。