Question

【題目】原電池原理的發(fā)現(xiàn)是儲能和供能技術(shù)的巨大進步，是化學(xué)對人類的一項重大貢獻。

(1)現(xiàn)有如下兩個反應(yīng)：A.Zn＋H2SO4＝ZnSO4＋H2↑；B.NaOH＋HCl＝NaCl＋H2O。能設(shè)計成原電池的反應(yīng)是__________(填“A”或“B”)。

(2)將鋅片和銅片按如圖方式插入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(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置

B.甲中銅片質(zhì)量減少、乙中鋅片質(zhì)量減少

C.兩燒杯中溶液的c(H＋)均減小

②在相同時間內(nèi)，兩燒杯中產(chǎn)生氣泡的速度：甲__________乙(填“＞”、“＜”或“＝”)。

③請寫出圖中構(gòu)成原電池的正極電極反應(yīng)式：__________。

④當(dāng)乙中產(chǎn)生2.24 L(標(biāo)準(zhǔn)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＋)＝0.2 mol·L－1(設(shè)反應(yīng)前后溶液體積不變)。試確定原稀硫酸的物質(zhì)的量濃度為__________。

Answer 1

【答案】A C ＞ 2H++2e-=H2↑ 2mol/L

【解析】

(1)自發(fā)的氧化還原反應(yīng)才能設(shè)計成原電池；

(2)①甲裝置符合原電池構(gòu)成條件，是原電池，乙不能形成閉合回路，不能構(gòu)成原電池，兩個燒杯中鋅都失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，甲中銅上氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，乙中鋅上氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)；

②作原電池負極的金屬加速被腐蝕；

③原電池正極是氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)；

④先計算氫離子的物質(zhì)的量再計算原來稀硫酸的濃度。

（1）反應(yīng)A.Zn＋H2SO4＝ZnSO4＋H2↑是氧化還原反應(yīng)，能設(shè)計成原電池反應(yīng)，B.NaOH＋HCl＝NaCl＋H2O不是氧化還原反應(yīng)，不能設(shè)計成原電池，正確答案是：A。

（2）①A．甲形成原電池，是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，乙不是，A獵誤；

B．甲、乙中鋅片質(zhì)量都減少，銅片質(zhì)量都不變，B錯誤；

C．兩個燒杯中都產(chǎn)生氫氣，氫離子濃度都降低，所以溶液的pH均增大，C正確；

所以選C。

②原電池原理引起的腐蝕速度大于化學(xué)腐蝕的速度，所以兩燒杯中產(chǎn)生氣泡的速度甲＞乙，本題正確答案：＞；

③構(gòu)成原電池的正極是氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：2H++2e-=H2↑，本題正確答案是：2H++2e-=H2↑

④稀釋后氫離子的物質(zhì)的量為1 L×0.2 mol/L=0.2 mol，生成氫氣2.24 L的物質(zhì)的量為=0.1mol，消耗的氫離子物質(zhì)的量為0.2 mol，所以原溶液中氫離子的物質(zhì)的量為0.4 mol，原溶液中氫離子的濃度為，硫酸是二元強酸，所以原溶液中稀硫酸的濃度為2 mol/L，本題正確答案是2 mol/L。