Question

右下圖是以Zn和Cu為電極，稀硫酸為電解質(zhì)溶液形成的原電池，某實驗興趣小組做完實驗后，在讀書卡片上記錄如下：

實驗后的記錄： ①Zn極發(fā)生還原反應(yīng)，Cu極發(fā)生氧化反應(yīng) ②H+向負(fù)極移動 ③電子流動方向Zn→導(dǎo)線→Cu ④溶液的pH變小 ⑤若有1mol電子流過導(dǎo)線，則產(chǎn)生H2為0.5mol。 ⑥正極的電極反應(yīng)式：Zn-2e- =Zn2+

（1）在卡片上，敘述合理的是___     __（填序號）。
（2）其他條件相同情況下，產(chǎn)生氣泡的速率比單一鋅片      （填快或慢）。
（3）在實驗中，甲同學(xué)發(fā)現(xiàn)不僅在銅片上有氣泡產(chǎn)生，而且在鋅片上也產(chǎn)生了氣體，分析原因可能是___________________________。
（4）如果把硫酸換成硫酸銅溶液，猜測___（填“鋅極”或“銅極”）變粗，原因是____ __（用電極方程式表示）。實驗結(jié)束后稱得兩極質(zhì)量差12.9g，假設(shè)初始時Zn極與Cu極質(zhì)量相等，則反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為     mol。

Answer 1

（1）3、5（2）快（3）鋅片中含有雜質(zhì)（4）銅極、Cu²⁺+2e^-＝Cu  0.2

試題分析：（1）原電池中較活潑的金屬是負(fù)極，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)。電子經(jīng)導(dǎo)線傳遞到正極，所以溶液中的陽離子向正極移動，正極得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)。鋅比銅活潑，所以鋅是負(fù)極，失去電子。銅是正極，溶液中的氫離子在正極得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣。據(jù)此可知選項③⑤正確。
（2）通過原電池進行的反應(yīng)速率快。
（3）由于鋅片中含有雜質(zhì)，從而也構(gòu)成原電池，故鋅片表面也有氣泡產(chǎn)生。
（4）如果把硫酸換成硫酸銅溶液，則正極是銅離子放電生成單質(zhì)銅，所以銅極變粗。電極反應(yīng)式是Cu²⁺+2e^-＝Cu。實驗結(jié)束后稱得兩極質(zhì)量差12.9g，如果設(shè)參加反應(yīng)的鋅的物質(zhì)的量是x，則析出銅的物質(zhì)的量也是x，所以65x＋64x＝12.9g，解得x＝0.1mol，所以反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為0.2mol。
點評：該題是中等難度的試題，主要是考查學(xué)生對原電池原理的熟悉了解程度，以及靈活運用基礎(chǔ)知識解決實際問題的能力，有利于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。該題的關(guān)鍵是明確原電池的工作原理，并能結(jié)合題意和裝置圖靈活運用即可。