右下图是以Zn和Cu为电极,稀硫酸为电解质溶液形成的原电池,某实验兴趣小组做完实验后,在读书卡片上记录如下:实验后的记录:①Zn极发生还原反应,Cu极发生氧化反
题型:不详难度:来源:
右下图是以Zn和Cu为电极,稀硫酸为电解质溶液形成的原电池,某实验兴趣小组做完实验后,在读书卡片上记录如下:
实验后的记录: ①Zn极发生还原反应,Cu极发生氧化反应 ②H+向负极移动 ③电子流动方向Zn→导线→Cu ④溶液的pH变小 ⑤若有1mol电子流过导线,则产生H2为0.5mol。 ⑥正极的电极反应式:Zn-2e- =Zn2+
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(1)在卡片上,叙述合理的是___ __(填序号)。 (2)其他条件相同情况下,产生气泡的速率比单一锌片 (填快或慢)。 (3)在实验中,甲同学发现不仅在铜片上有气泡产生,而且在锌片上也产生了气体,分析原因可能是___________________________。 (4)如果把硫酸换成硫酸铜溶液,猜测___(填“锌极”或“铜极”)变粗,原因是____ __(用电极方程式表示)。实验结束后称得两极质量差12.9g,假设初始时Zn极与Cu极质量相等,则反应中转移的电子的物质的量为 mol。 |
答案
(1)3、5(2)快(3)锌片中含有杂质(4)铜极、Cu2++2e-=Cu 0.2 |
解析
试题分析:(1)原电池中较活泼的金属是负极,失去电子,发生氧化反应。电子经导线传递到正极,所以溶液中的阳离子向正极移动,正极得到电子,发生还原反应。锌比铜活泼,所以锌是负极,失去电子。铜是正极,溶液中的氢离子在正极得到电子,发生还原反应生成氢气。据此可知选项③⑤正确。 (2)通过原电池进行的反应速率快。 (3)由于锌片中含有杂质,从而也构成原电池,故锌片表面也有气泡产生。 (4)如果把硫酸换成硫酸铜溶液,则正极是铜离子放电生成单质铜,所以铜极变粗。电极反应式是Cu2++2e-=Cu。实验结束后称得两极质量差12.9g,如果设参加反应的锌的物质的量是x,则析出铜的物质的量也是x,所以65x+64x=12.9g,解得x=0.1mol,所以反应中转移的电子的物质的量为0.2mol。 点评:该题是中等难度的试题,主要是考查学生对原电池原理的熟悉了解程度,以及灵活运用基础知识解决实际问题的能力,有利于培养学生的逻辑推理能力,激发学生的学习兴趣。该题的关键是明确原电池的工作原理,并能结合题意和装置图灵活运用即可。 |
举一反三
下列事实不能用电化学原理解释的是A.常温条件下,在空气中铝不容易被腐蚀 | B.镀锌铁片比镀锡铁片更耐腐蚀 | C.用锌与硫酸制氢气时,往硫酸中滴少量硫酸铜 | D.远洋海轮的尾部装上一定数量的锌板 |
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Zn-MnO2干电池应用广泛,其电解质溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液。 (1)该电池的负极材料是 。负极的电极反应为 (2)若ZnCl2-NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2+,会加速某电极的腐蚀,其主要原因是 。欲除去Cu2+,最好选用下列试剂中的 (填代号)。 a.NaOH b.Zn c.Fe d.NH3·H2O |
为探究原电池的形成条件和反应原理,某同学设计了如下实验,并记录了实验现象: ①向一定浓度的稀硫酸中插入锌片,看到有气泡生成; ②向上述浓度的稀硫酸中插入铜片,没有气泡生成; ③将锌片与铜片上端接触并捏住,一起插入上述浓度的稀硫酸中,看到铜片上有气 泡生成,且生成气泡的速率比实验①中快; ④在锌片和铜片中间接上电流计,再将锌片和铜片插入上述浓度的稀硫酸中,发现 电流计指针偏转. 下列关于以上实验设计及现象的分析,不正确的是( )A.实验①、②说明锌能与稀硫酸反应而铜不能 | B.实验③说明发生原电池反应时会加快化学反应速率 | C.实验③说明在该条件下铜可以与稀硫酸反应生成氢气 | D.实验③、④说明该原电池中铜为正极、锌为负极 |
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如图所示装 置中,可观察到电流计指针偏转,M棒变粗,N棒变细。下表所列M、N、P物质中,可以组合成该装置的是( )
选项
| M
| N
| P
| A
| 锌
| 铜
| 硫酸铜溶液
| B
| 铜
| 铁
| 稀盐酸
| C
| 银
| 锌
| 硝酸银溶液
| D
| 锌
| 铁
| 硝酸铁溶液
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现有如下两个反应: A.NaOH+HClNaCl+H2O B.2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl2 (1)根据两反应本质,判断能否设计成原电池: A. ,B. (填“能”或“不能”); (2)如果不能,说明其原因 ; (3)如果可以,则写出正、负极材料及其电极反应式,电解质溶液名称: 负极材料 ,电极反应式 电解质溶液名称 ,正极材料 ,电极反应式 。 |
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