Question

【題目】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)現(xiàn)有如下兩個(gè)反應(yīng)：A.NaOH＋HCl===NaCl＋H2O；B.Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑。

判斷能否設(shè)計(jì)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(shí)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(shí)間內(nèi)，兩燒杯中產(chǎn)生氣泡的速度：甲__________乙(填“>”、“<”或“＝”)。

③請(qǐng)寫出圖中構(gòu)成原電池的負(fù)極電極反應(yīng)式： ____________。

④當(dāng)乙中產(chǎn)生1.12 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體時(shí)，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__________。

Answer 1

【答案】 不能 能 BD > Zn－2e－===Zn2＋ 1 mol·L－1

【解析】(1)原電池中發(fā)生的是自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，A.為酸堿中和，是非氧化還原反應(yīng)，故不能設(shè)計(jì)成原電池；B.是置換反應(yīng)，是氧化還原反應(yīng)，能設(shè)計(jì)成原電池；

(2)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；
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+；
④釋后氫離子的物質(zhì)的量為1L×0.1molL-1=0.1mol，生成氫氣的氫離子的物質(zhì)的量為，所以原溶液中氫離子的物質(zhì)的量為0.2mol，原溶液中氫離子的濃度為=2mol/L，一個(gè)硫酸分子中含兩個(gè)氫離子，所以原溶液中稀硫酸的濃度為1 molL-1。