Question

16．（1）由Zn-Cu-硫酸溶液組成的原電池，工作一段時(shí)間后，鋅片的質(zhì)量減少了6.5g．回答下列問(wèn)題：
①上述原電池的正極是：Cu，電極反應(yīng)式：2H⁺+2e^-=H₂↑．
②若將電解質(zhì)溶液改為硫酸銅溶液，負(fù)極是：Zn，負(fù)極電極反應(yīng)式：Zn-2e^-=Zn²⁺；正極電極反應(yīng)式：Cu²⁺+2e^-═Cu．當(dāng)電池輸出相同的電量時(shí)，電池兩極的質(zhì)量差為12.9g．
（2）由A、B、C、D四種金屬按下表中裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．

裝置
現(xiàn)象	二價(jià)金屬A不斷溶解	C的質(zhì)量增加	A上有氣體產(chǎn)生

根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象回答下列問(wèn)題：
①裝置甲中負(fù)極的電極反應(yīng)式是：A-2e^-═A²⁺．
②裝置乙中正極的電極反應(yīng)式是：Cu²⁺+2e^-═Cu．
③裝置丙中溶液的pH變大（填“變大”、“變小”或“不變”）．
④四種金屬活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是D＞A＞B＞C．

Answer 1

分析 （1）①活潑性強(qiáng)的金屬作負(fù)極，活潑性弱的作正極，正極上溶液中的陽(yáng)離子得電子；
②若將電解質(zhì)溶液改為硫酸銅溶液，仍是活潑性強(qiáng)的金屬Zn作負(fù)極；根據(jù)轉(zhuǎn)移電子相等計(jì)算生成氫氣的體積，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子相同計(jì)算陰極上生成銅的質(zhì)量，兩個(gè)電極的差為減少的鋅的質(zhì)量與析出銅質(zhì)量的和；
（2）甲裝置中，二價(jià)金屬A不斷溶解說(shuō)明該裝置構(gòu)成了原電池，且A失電子發(fā)生氧化反應(yīng)而作負(fù)極，B作正極；
乙中C的質(zhì)量增加，說(shuō)明C上銅離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，則C作原電池正極，B作負(fù)極；
丙裝置中A上有氣體產(chǎn)生，說(shuō)明A上氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，則A作原電池正極，D作負(fù)極，
作原電池負(fù)極的金屬活動(dòng)性大于作正極金屬，所以金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱順序是：D＞A＞B＞C．

解答 解：（1）①活潑性強(qiáng)的金屬作負(fù)極，活潑性弱的作正極，正極上溶液中的氫離子得電子生成氫氣，電極反應(yīng)式為2H⁺+2e^-=H₂↑，故答案為：Cu；2H⁺+2e^-=H₂↑；
②若將電解質(zhì)溶液改為硫酸銅溶液，仍是活潑性強(qiáng)的金屬Zn作負(fù)極，Zn失去電子生成鋅離子，其電極反應(yīng)為：Zn-2e^-=Zn²⁺；正極上銅離子得電子生成Cu，電極反應(yīng)式為：Cu²⁺+2e^-═Cu；電解硫酸銅溶液時(shí)，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子相等得析出銅的質(zhì)量=$\frac{6.5g}{65g/mol}$=6.4g，兩個(gè)電極的差為減少的鋅的質(zhì)量與析出銅質(zhì)量的和，所以兩個(gè)電極的質(zhì)量差=6.5g+6.4g=12.9g；
故答案為：Zn；Zn-2e^-=Zn²⁺；Cu²⁺+2e^-═Cu；12.9g；
（2）①該裝置中，二價(jià)金屬A不斷溶解說(shuō)明A失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成金屬陽(yáng)離子進(jìn)入溶液而作負(fù)極，所以負(fù)極電極反應(yīng)式為A-2e^-═A²⁺，故答案為：A-2e^-═A²⁺；
②乙裝置中，C的質(zhì)量增加說(shuō)明C電極上銅離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，則C作正極，電極反應(yīng)式為Cu²⁺+2e^-═Cu，故答案為：Cu²⁺+2e^-═Cu；
③丙裝置中A上有氣體產(chǎn)生，說(shuō)明A上氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)而作正極，D作負(fù)極，正極上氫離子逐漸析出而導(dǎo)致氫離子濃度逐漸減小，則溶液的pH逐漸增大，
故答案為：變大；
④通過(guò)以上分析知，四種金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱順序是D＞A＞B＞C，故答案為：D＞A＞B＞C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查原電池的工作原理，根據(jù)原電池電極上得失電子來(lái)判斷正負(fù)極，側(cè)重于基礎(chǔ)知識(shí)的考查，題目難度不大，注意兩極電極反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目相等．