Question

【題目】某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組針對(duì)原電池形成條件，設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行如下探究。

(1)請(qǐng)?zhí)顚懹嘘P(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并得出相關(guān)結(jié)論。

編號(hào)	實(shí)驗(yàn)裝置	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
1		鋅棒逐漸溶解，表面有氣體生成；銅棒表面無現(xiàn)象
2		兩鋅棒逐漸溶解，表面均有氣體生成；電流計(jì)指針不偏轉(zhuǎn)
3		銅棒表面的現(xiàn)象是______________________，電流計(jì)指針___________________

①通過實(shí)驗(yàn)2和3，可得出原電池的形成條件是______________________________。

②通過實(shí)驗(yàn)1和3，可得出原電池的形成條件是______________________________。

③若將3裝置中硫酸換成乙醇，電流計(jì)指針將不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，從而可得出原電池形成條件是___________________。

(2)分別寫出實(shí)驗(yàn)3中Zn棒和Cu棒上發(fā)生的電極反應(yīng)式：

Zn棒：______________________________。

Cu棒：______________________________。

(3)實(shí)驗(yàn)3的電流是從________棒流出(填“Zn”或“Cu”)，反應(yīng)過程中若有0.4mol電子發(fā)生了轉(zhuǎn)移，則Zn電極質(zhì)量減輕___________g。

Answer 1

【答案】有氣體生成 發(fā)生偏轉(zhuǎn) 活潑性不同的兩個(gè)電極 形成閉合回路 有電解質(zhì)溶液 Zn－2e－＝Zn2＋ 2H＋＋2e－＝H2↑ Cu 13

【解析】

（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、裝置特點(diǎn)結(jié)合原電池的構(gòu)成條件、原電池工作原理分析解答；

（2）實(shí)驗(yàn)3中鋅是負(fù)極，銅是正極，據(jù)此解答。

（3）原電池中電流與電子的流向相反，根據(jù)負(fù)極反應(yīng)式計(jì)算。

（1）實(shí)驗(yàn)3中構(gòu)成原電池，鋅是負(fù)極，銅是正極，溶液中的氫離子放電，則銅棒表面的現(xiàn)象是有氣體生成，電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)；

①實(shí)驗(yàn)2和3相比電極不一樣，因此可得出原電池的形成條件是有活潑性不同的兩個(gè)電極。

②實(shí)驗(yàn)1和3相比實(shí)驗(yàn)3中構(gòu)成閉合回路，由此可得出原電池的形成條件是形成閉合回路。

③若將3裝置中硫酸換成乙醇，電流計(jì)指針將不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，由于乙醇是非電解質(zhì)，硫酸是電解質(zhì)，因此可得出原電池形成條件是有電解質(zhì)溶液。

（2）鋅是負(fù)極，發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng)，則Zn棒上發(fā)生的電極反應(yīng)式為Zn－2e－＝Zn2＋。銅是正極，溶液中的氫離子放電，則Cu棒上發(fā)生的電極反應(yīng)式為2H＋＋2e－＝H2↑。

（3）實(shí)驗(yàn)3中鋅是負(fù)極，銅是正極，則電流是從Cu棒流出，反應(yīng)過程中若有0.4mol電子發(fā)生了轉(zhuǎn)移，根據(jù)Zn－2e－＝Zn2＋可知消耗0.2mol鋅，則Zn電極質(zhì)量減輕0.2mol×65g/mol＝13.0g。