Question

【題目】某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組針對原電池形成條件，設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行如下探究。

(1)請?zhí)顚懹嘘P(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并得出相關(guān)結(jié)論。

編號	實(shí)驗(yàn)裝置	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
1		鋅棒逐漸溶解，表面有氣體生成；銅棒表面無現(xiàn)象
2		兩鋅棒逐漸溶解，表面均有氣體生成；電流計(jì)指針不偏轉(zhuǎn)
3		銅棒表面的現(xiàn)象是:有氣體生成，電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)

①通過實(shí)驗(yàn)2和3，可得出原電池的形成條件是______________；

②通過實(shí)驗(yàn)1和3，可得出原電池的形成條件是_______________；

③若將3裝置中硫酸換成乙醇，電流計(jì)指針將不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，從而可得出原電池形成條件是_______；

(2)分別寫出實(shí)驗(yàn)3中Zn棒和Cu棒上發(fā)生的電極反應(yīng)式：

Zn棒：______________；Cu棒：____________。

Answer 1

【答案】活潑性不同的兩個(gè)電極 形成閉合回路 有電解質(zhì)溶液 Zn-2e-=Zn2+ 2H++2e-=H2↑

【解析】

(1)實(shí)驗(yàn)3構(gòu)成原電池，銅棒表面產(chǎn)生氣體，電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)；

①通過實(shí)驗(yàn)2和3，實(shí)驗(yàn)2和實(shí)驗(yàn)3差別在于實(shí)驗(yàn)2兩電極均為Zn，實(shí)驗(yàn)3一個(gè)電極為Zn，一個(gè)電極為Cu，金屬活潑性存在差異；

②通過實(shí)驗(yàn)1和3，實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)3的差別在于實(shí)驗(yàn)1兩電極沒有外電路連接，無法形成原電池；

③若將3裝置中硫酸換成乙醇，電流計(jì)指針將不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明電解質(zhì)溶液對原電池存在影響；

(2)Zn作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，Cu作正極，發(fā)生還原反應(yīng)。

(1)①實(shí)驗(yàn)2的兩個(gè)電極相同，沒有構(gòu)成原電池，電流計(jì)指針不偏轉(zhuǎn)；而實(shí)驗(yàn)3兩個(gè)電極不同，構(gòu)成了原電池，銅棒表面產(chǎn)生氣體，電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明原電池的形成條件是活潑性不同的兩個(gè)電極；

②通過對比實(shí)驗(yàn)1和3可知：實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)3的差別在于實(shí)驗(yàn)1的兩電極沒有外電路連接，無法形成原電池；實(shí)驗(yàn)3的兩個(gè)電極連接起來，形成了閉合回路，所以可得出原電池的形成條件是：要形成閉合回路；

③若將3裝置中硫酸換成乙醇，電流計(jì)指針將不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明電解質(zhì)溶液對原電池存在影響，乙醇是非電解質(zhì)，無法形成閉合回路，因此不能形成原電池，故可知原電池形成條件是：要有電解質(zhì)溶液；

(2)在該原電池中，由于金屬活動(dòng)性Zn>Cu，所以活潑的Zn作負(fù)極，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：Zn-2e-=Zn2+；活動(dòng)性弱的Cu作正極，在正極上溶液中的H+在Cu上得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)產(chǎn)生H2，所以正極的電極反應(yīng)為：2H++2e-=H2↑。