Question

17．利用原電池原理可以探究金屬的活動性．
（1）將鋅片和銀片浸入稀硫酸中組成原電池，兩電極間連接一個電流計．鋅片做負極（填“正”或“負”），鋅片上發(fā)生的電極反應(yīng)式是Zn-2e^-=Zn²⁺；銀片上發(fā)生的電極反應(yīng)式是2H⁺+2e^-=H₂↑．
（2）若該電池中兩電極的總質(zhì)量為60g，工作一段時間后，取出鋅片和銀片洗凈干燥后稱重，總質(zhì)量為47g．此時產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下氫氣的體積為4.48L，通過導(dǎo)線的電子的物質(zhì)的量為0.4mol．
（3）為證明鐵的金屬活動性比銅強，某同學(xué)設(shè)計了如下一些方案．其中能證明鐵的金屬活動性比銅強的方案是①③④．（填序號）

方  案	現(xiàn)象或產(chǎn)物
①將鐵片置于CuSO4溶液中	鐵片上有亮紅色物質(zhì)析出
②將鐵絲和銅絲分別在氯氣燃燒	產(chǎn)物分別為FeCl3和CuCl2
③將鐵片和銅片分別置于稀硫酸溶液中	鐵片上有氣泡產(chǎn)生，銅片上無氣泡產(chǎn)生
④將鐵片和銅片置于盛有稀硫酸的燒杯中，并用導(dǎo)線連接	鐵片溶解，銅片上有氣泡產(chǎn)生

Answer 1

分析 （1）鋅片和銀片浸入稀硫酸中組成原電池，發(fā)生Zn與氫離子的電池反應(yīng)，Zn失去電子；
（2）兩電極的總質(zhì)量為60g，工作一段時間后，取出鋅片和銀片洗凈干燥后稱重，總質(zhì)量為47g，可知參加反應(yīng)的Zn為60g-47g=13g，n（Zn）=$\frac{13g}{65g/mol}$=0.2mol，結(jié)合Zn～2e^-～H₂計算；
（3）能證明鐵的金屬活動性比銅強，則Fe易失去電子，可利用置換反應(yīng)、原電池原理等比較金屬性，以此來解答．

解答 解：（1）鋅片和銀片浸入稀硫酸中組成原電池，發(fā)生Zn與氫離子的電池反應(yīng)，Zn失去電子，則Zn為負極，負極反應(yīng)為Zn-2e^-=Zn²⁺，銀片上發(fā)生的電極反應(yīng)式為2H⁺+2e^-=H₂↑，
故答案為：負；Zn-2e^-=Zn²⁺； 2H⁺+2e^-=H₂↑；
（2）兩電極的總質(zhì)量為60g，工作一段時間后，取出鋅片和銀片洗凈干燥后稱重，總質(zhì)量為47g，可知參加反應(yīng)的Zn為60g-47g=13g，n（Zn）=$\frac{13g}{65g/mol}$=0.2mol，由Zn～2e^-～H₂可知，生成氣體為0.2mol×22.4L/mol=4.48L，轉(zhuǎn)移電子為0.2mol×2=0.4mol，故答案為：4.48；0.4；
（3）①將鐵片置于CuSO₄溶液中，由現(xiàn)象可知Fe置換出Cu，F(xiàn)e易失去電子，則證明鐵的金屬活動性比銅強，故正確；
②將鐵絲和銅絲分別在氯氣燃燒，氯氣為強氧化劑，均生成高價金屬氯化物，不能比較金屬性，故錯誤；
③將鐵片和銅片分別置于稀硫酸溶液中，由現(xiàn)象可知Fe與氫離子反應(yīng)而Cu不能，F(xiàn)e易失去電子，則證明鐵的金屬活動性比銅強，故正確；
④將鐵片和銅片置于盛有稀硫酸的燒杯中，并用導(dǎo)線連接，由現(xiàn)象可知Fe為負極，F(xiàn)e易失去電子，則證明鐵的金屬活動性比銅強，故正確；
故答案為：①③④．

點評 本題考查原電池及金屬性比較的實驗探究，為高頻考點，把握原電池原理及金屬性比較的方法為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與實驗?zāi)芰Φ目疾�，題目難度不大．