Question

如圖是以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

考點：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）鋅比銅活潑，形成原電池反應(yīng)時，鋅為負極，發(fā)生氧化反應(yīng)，銅為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，原電池中陽離子向正極移動，陰離子向負極移動，以此解答；
（2）形成原電池能加快反應(yīng)速率；
（3）當(dāng)鋅片不純時，在鋅片上形成原電池；
（4）把硫酸換成硫酸銅溶液，正極上銅離子得電子生成銅單質(zhì)；根據(jù)正負極的電極反應(yīng)計算．

解答： 解：（1）鋅比銅活潑，形成原電池反應(yīng)時，鋅為負極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極方程式為Zn-2e^-═Zn²⁺，銅為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極方程式為2H⁺+2e^-═H₂↑，由此可知若有1mol電子流經(jīng)導(dǎo)線，則產(chǎn)生0.5mol氫氣，電子由負極經(jīng)外電路流向正極，原電池中陽離子向正極移動，陰離子向負極移動，則正確的有③⑤，
故答案為：③⑤；
（2）Zn和Cu為電極，稀硫酸為電解質(zhì)溶液形成的原電池，能加快鋅與硫酸的反應(yīng)速率，所以其他條件相同情況下，產(chǎn)生氣泡的速率比單一鋅片快；
故答案為：快；
（3）在乙實驗中，某同學(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，是由于鋅片不純，在鋅片上形成原電池導(dǎo)致，
故答案為：鋅片不純，在鋅片上形成原電池；
（4）如果把硫酸換成硫酸銅溶液，正極Cu上會有銅單質(zhì)析出，而變粗，其電極反應(yīng)為：Cu²⁺+2e^-=Cu；則電池總反應(yīng)為Zn與銅離子的反應(yīng)，為Cu²⁺+Zn=Zn²⁺+Cu，
已知正極：Cu²⁺+2e^-=Cu，負極：Zn-2e^-=Zn²⁺，設(shè)電路中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為n，則正極質(zhì)量增加32n，負極質(zhì)量減少32.5n，所以32.5n+32n=12.9g，解得n=0.2mol，
故答案為：銅極；Cu²⁺+Zn=Zn²⁺+Cu；0.2．

點評：本題考查學(xué)生原電池的工作原理以及電極反應(yīng)和電子轉(zhuǎn)移之間的關(guān)系知識，注意把握原電池的構(gòu)成條件、電極方程式的書寫等基礎(chǔ)知識的積累，題目難度中等．