Question

【題目】I．現(xiàn)用如圖裝置來測定某原電池工作時在某段時間內(nèi)通過導(dǎo)線的電子的物質(zhì)的量。量筒的規(guī)格為1000 mL，供選擇的電極材料有純銅片和純鋅片。請回答下列問題：

（1）b電極材料為__________，其電極反應(yīng)式為_________________________。

（2）當(dāng)量筒中收集到672 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)氣體時，通過導(dǎo)線的電子的物質(zhì)的量為__________，此時a電極質(zhì)量減少__________g。

II．某同學(xué)在用稀硫酸與鋅制取氫氣的實驗中，發(fā)現(xiàn)加入少量硫酸銅溶液可加快氫氣的生成速率。請回答下列問題：

（1）上述實驗中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式有：_____________________________________________；

（2）硫酸銅溶液可以加快氫氣生成速率的原因是_________________________________________；

（3）要加快上述實驗中氣體產(chǎn)生的速率，還可采取的措施有_____________________（答兩種）；

Answer 1

【答案】 純銅片 2H＋＋2e－===H2↑ 0.06 mol 1.95 Zn + 2H+ ==Zn2+ + H2↑、Zn + Cu2+ == Zn2+ + Cu CuSO4與Zn反應(yīng)產(chǎn)生的Cu與Zn以及硫酸溶液形成Cu/Zn原電池，加快了氫氣產(chǎn)生的速率 升高反應(yīng)溫度、適當(dāng)增加硫酸的濃度、增大鋅粒的比表面積等

【解析】I．由題意，結(jié)合裝置圖，用量筒收集氫氣，然后通過測量氫氣的體積，并記錄時間，求出某段時間產(chǎn)生氫氣的物質(zhì)的量，進而求得某段時間內(nèi)通過導(dǎo)線的電子的物質(zhì)的量。

（1）由上述分析，b端產(chǎn)生的是氫氣，所以b電極材料為純銅片，電極反應(yīng)式為2H＋＋2e－=H2↑。

（2）672 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)氫氣的物質(zhì)的量為：0.672L÷22.4L/mol=0.03mol，所以轉(zhuǎn)移電子為0.06mol；根據(jù)Zn + 2H+ =Zn2+ + H2↑可得，a電極（Zn）減少0.03mol，即0.03mol×65g/mol=1.95g。

II．（1）因為Cu2+的氧化性比H+的強，所以加入少量硫酸銅溶液，Zn會跟硫酸銅反應(yīng)，然后再與酸反應(yīng)，反應(yīng)的有關(guān)方程式為：Zn + Cu2+ =Zn2+ + Cu、Zn + 2H+ =Zn2+ + H2↑。

（2）Zn跟硫酸銅反應(yīng)置換出銅，與鋅形成原電池，化學(xué)反應(yīng)速率加快。

（3）在溶液中進行的化學(xué)反應(yīng)，影響其反應(yīng)速率的因素還有催化劑、溫度、濃度及固體表面積大小等，所以要加快上述實驗中氣體產(chǎn)生的速率，還可采取的措施有：升高反應(yīng)溫度、適當(dāng)增加硫酸的濃度、增加鋅粒的表面積等。