Question

原電池原理的發(fā)現(xiàn)是儲能和供能技術的巨大進步，是化學對人類的一項重大貢獻。
（1）現(xiàn)有如下兩個反應：A．NaOH+HCl=NaCl+H₂O；B．Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
判斷能否設計成原電池A．     ，B．     。（填“能”或“不能”）
（2）將純鋅片和純銅片按圖方式插入100 mL相同濃度的稀硫酸中一段時間，回答下列問題：

①下列說法正確的是           。
A．甲、乙均為化學能轉變?yōu)殡娔艿难b置
B．乙中銅片上沒有明顯變化
C．甲中銅片質量減少、乙中鋅片質量減少
D．兩燒杯中溶液的pH均增大
②在相同時間內，兩燒杯中產生氣泡的速度：甲       乙（填“＞”、“＜“或“＝” ）
③請寫出圖中構成原電池的負極電極反應式                        。
④當乙中產生1．12L（標準狀況）氣體時，將鋅、銅片取出，再將燒杯中的溶液稀釋至1 L，測得溶液中c(H^＋)＝0．1 mol·L^－1（設反應前后溶液體積不變）。試確定原稀硫酸的物質的量濃度為                。
（3）燃料電池的工作原理是將燃料和氧化劑(如O₂)反應所放出的化學能直接轉化為電能。現(xiàn)設計一燃料電池，以電極a為正極，電極b為負極，氫氣為燃料，采用氫氧化鈉溶液為電解液；則氫氣應通入            極(填a或b，下同)，電子從           極流出。

Answer 1

（1）不能   能  
（2）①BD   ②＞  ③Zn - 2e^- = Zn²⁺  ④1mol·L^－1  
（3）b           b  

解析試題分析：（1）A屬于復分解反應，不是氧化還原反應，所以不能設計成原電池；B是置換反應，是氧化還原反應，能設計成原電池。（2）①A．甲具備原電池形成的條件，能把化學能轉變?yōu)殡娔�，而乙不具備原電池形成的條件，不能把化學能轉變?yōu)殡娔�。錯誤。B。由于活動性Cu<H，所以Cu不能把酸中的氫置換出來。正確。C．甲中Zn作負極，發(fā)生氧化反應而質量減少，Cu作正極，電極本身不參加反應，所以銅片質量不變；乙中Zn由于活動性比H強，所以可以和鹽酸發(fā)生置換反應產生氫氣，因此鋅片質量減少。錯誤。D．在兩燒杯中硫酸不斷被消耗，c(H⁺)減小，因此溶液的pH均增大。正確。②由于在甲燒杯中形成了原電池，可以加快化學反應速率。所以在相同時間內，兩燒杯中產生氣泡的速度：甲＞乙。③在甲燒杯中形成了原電池，負極的電極式為Zn - 2e^- = Zn²⁺。④n(H₂)= 1．12L÷22．4L/mol=0．05mol．所以消耗的H⁺的物質的量為0．1mol．n(H⁺)(總)=0．1mol+0．1 mol/L×1L=0．2mol。所以原溶液中c(H⁺)=0．2mol÷0．1L=2mol/L。c(H₂SO₄)="1/2" c(H⁺)= 1mol/L。（3）通入氫氣的電極為負極；通入氧氣的電極為正極。因此氫氣應通入電極b；氧氣應通入電極a．電子從負極b流出，流入到正極b電極。
考點：考查原電池形成的條件、原電池反應對化學反應速率、溶液的酸堿性的比較、電極反應和電極的判斷等知識。