Question

13．①分別按圖甲、乙所示裝置進(jìn)行實(shí)驗，圖中兩個燒杯里的溶液為同濃度的稀硫酸，乙中G為電流計．請回答下列問題：
（1）以下敘述中，正確的是C、D．
A．甲中鋅片是負(fù)極，乙中銅片是正極
B．兩燒杯中銅片表面均有氣泡產(chǎn)生
C．兩燒杯中溶液pH均增大
D．產(chǎn)生氣泡的速度甲中比乙中慢
E．乙的外電路中電流方向Zn→Cu
（2）變化過程中能量轉(zhuǎn)化的形式主要是：甲為化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能；乙為化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能．
（3）在乙實(shí)驗中，如果把硫酸換成硫酸銅溶液，請寫出銅電極的電極反應(yīng)方程式：Cu²⁺+2e^-=Cu

②氫氧燃料電池，是一種高效無污染的清潔電池它分堿性（用KOH做電解質(zhì)）和酸性（用硫酸做電解質(zhì)）氫氧燃料電池．
（1）如果是堿性燃料電池則負(fù)極反應(yīng)方程式是：H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O．
（2）如果是酸性燃料電池則負(fù)極反應(yīng)方程式是：H₂-2e^-=2H⁺．

Answer 1

分析 ①鋅比銅活潑，能與稀硫酸反應(yīng)，銅為金屬活動性順序表H元素之后的金屬，不能與稀硫酸反應(yīng)，甲沒有形成閉合回路，不能形成原電池，乙形成閉合回路，形成原電池，根據(jù)原電池的組成條件和工作原理解答該題；
②（1）堿性燃料電池則負(fù)極反應(yīng)方程式為H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O；
（2）酸性燃料電池則負(fù)極反應(yīng)方程式H₂-2e^-=2H⁺；

解答 解：①（1）A．沒有形成閉合回路，不能形成原電池，故A錯誤；
B．銅為金屬活動性順序表H元素之后的金屬，不能與稀硫酸反應(yīng)，甲燒杯中銅片表面沒有氣泡產(chǎn)生，故B錯誤；
C．兩燒杯中硫酸都參加反應(yīng)，氫離子濃度減小，溶液的pH均增大，故C正確；
 D．乙能形成原電池反應(yīng)，較一般化學(xué)反應(yīng)速率更大，所以產(chǎn)生氣泡的速率甲中比乙中慢，故D正確；
E．原電池電子由負(fù)極經(jīng)外電路流向正極，乙形成原電池，Zn為負(fù)極，Cu為正極，則電流方向Cu→Zn，故E錯誤；
故答案為：C、D；
（2）甲沒有形成閉合回路，不能形成原電池，反應(yīng)放熱，將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮�，乙形成閉合回路，形成原電池，將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽?br />故答案為：化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能；化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能；
（3）在乙實(shí)驗中，如果把硫酸換成硫酸銅溶液，Cu²⁺在正極上得電子被還原產(chǎn)生Cu，電極反應(yīng)式為Cu²⁺+2e^-=Cu，
故答案為：Cu²⁺+2e^-=Cu；
②（1）堿性燃料電池中，氫氣在負(fù)極上失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，但氫氧根離子會參與負(fù)極反應(yīng)，電極方程式為H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O，
故答案為：H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O；
（2）酸性燃料電池，氫氣在負(fù)極上失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，生成氫離子，負(fù)極反應(yīng)方程式H₂-2e^-=2H⁺，
故答案為：H₂-2e^-=2H⁺．

點(diǎn)評 本題考查原電池的組成以及工作原理，題目難度不大，注意電極反應(yīng)式的書寫，注意燃料電池中電解質(zhì)溶液的影響，為易錯點(diǎn)．