Question

7．某化學(xué)小組的同學(xué)為探究原電池原理，設(shè)計(jì)如圖所示裝置，將鋅、銅通過導(dǎo)線相連，置于稀硫酸中．
（1）鋅片上的電極反應(yīng)式為Zn-2e^-=Zn²⁺．
（2）銅片上的現(xiàn)象是銅片上有氣泡產(chǎn)生．
（3）若反應(yīng)過程中有0.2mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，則生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為2.24L．
（4）該小組同學(xué)將稀硫酸分別換成下列試劑，電流計(jì)仍會偏轉(zhuǎn)的是BC（填序號）．
A．無水乙醇   B．醋酸溶液   C．CuSO₄溶液    D．苯
（5）實(shí)驗(yàn)后同學(xué)們經(jīng)過充分討論，認(rèn)為符合某些要求的化學(xué)反應(yīng)都可以通過原電池來實(shí)現(xiàn)．
下列反應(yīng)可以設(shè)計(jì)成原電池的是BC（填字母代號）．
A． NaOH+HCl═NaCl+H₂O   B． 2H₂+O₂═2H₂O
C． Fe+2FeCl₃═3FeCl₂          D． 2H₂O═2H₂↑+2O₂↑

Answer 1

分析 該原電池中，Zn易失電子作負(fù)極、Cu作正極，負(fù)極上電極反應(yīng)式為Zn-2e^-=Zn²⁺，正極上電極反應(yīng)式為2H⁺+2e^-=H₂↑，導(dǎo)致負(fù)極上金屬逐漸減少，正極上有氣泡產(chǎn)生，電子從負(fù)極流向正極，
（1）鋅做負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)；
（2）溶液中氫離子在銅片得到電子生成氫氣；
（3）正極電極反應(yīng)生成氫氣，電子守恒計(jì)算；
（4）構(gòu)成原電池需具有兩個活性不同的電極（電極）、電解質(zhì)溶液、形成閉合回路及能夠自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，據(jù)此分析選項(xiàng)；
（5）常溫下屬于氧化還原反應(yīng)的放熱反應(yīng)，可設(shè)計(jì)為原電池，存在元素化合價變化的反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)．

解答 解：（1）該原電池中，Zn易失電子作負(fù)極、Cu作正極，負(fù)極上鐵失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成鋅離子進(jìn)入溶液，電極反應(yīng)式為Zn-2e^-=Zn²⁺，
故答案為：Zn-2e^-=Zn²⁺；
（2）Cu作正極，正極上電極反應(yīng)式為2H⁺+2e^-=H₂↑，故銅片上有氣泡產(chǎn)生，
故答案為：銅片上有氣泡產(chǎn)生；
（3）正極：2H⁺+2e^-=H₂↑，每當(dāng)有2mol電子轉(zhuǎn)移生成1mol氫氣，故轉(zhuǎn)移電子為0.2mol時，故生成氫氣物質(zhì)的量為0.1mol，體積為：0.1mol×22.4L/mol=2.24L，
故答案為：2.24L；
（4）將稀硫酸分別換成下列試劑，電流計(jì)仍會偏轉(zhuǎn)形成原電池，
A．無水乙醇是非電解質(zhì)不能導(dǎo)電，不能形成原電池反應(yīng)，故A錯誤；
B．醋酸溶液為電解質(zhì)溶液，鋅和醋酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氫氣，能形成原電池反應(yīng)，故B正確；
C．CuSO₄溶液為電解質(zhì)溶液，鋅和硫酸銅發(fā)生置換反應(yīng)生成銅為自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，可以形成原電池反應(yīng)，故C正確；
D．苯是非電解質(zhì)不能導(dǎo)電，故D錯誤；
故答案為：BC；    
（5）A． NaOH+HCl═NaCl+H₂O，反應(yīng)為復(fù)分解反應(yīng)不是氧化還原反應(yīng)，不能形成原電池，故A錯誤；
B． 2H₂+O₂═2H₂O，氫氣和氧氣反應(yīng)為自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，可以設(shè)計(jì)為原電池反應(yīng)，故B正確；
C． Fe+2FeCl₃═3FeCl₂，反應(yīng)為自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，可以設(shè)計(jì)成原電池反應(yīng)，故C正確；
D． 2H₂O═2H₂↑+2O₂↑屬于氧化還原反應(yīng)，但為吸熱熱反應(yīng)，不能設(shè)計(jì)為原電池，故D錯誤；
故答案為：BC．

點(diǎn)評 本題主要考查了原電池原理、原電池構(gòu)成條件，明確正負(fù)極的判斷方法及電極上發(fā)生的反應(yīng)是解本題關(guān)鍵，根據(jù)電極反應(yīng)確定發(fā)生的現(xiàn)象，題目難度不大．