Question

6．某學習小組分別設(shè)計了下面兩個裝置，探究反應(yīng)Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑的能量轉(zhuǎn)化情況．圖一裝置中，當向盛有鋅的試管中滴加稀硫酸時，觀察到U形管中甲處液面下降乙處液面上升．圖二裝置中，電流計指針偏轉(zhuǎn)，X電極產(chǎn)生大量氣泡．

（1）該反應(yīng)是放熱反應(yīng)（填“放熱”或“吸熱”），將物質(zhì)的化學能轉(zhuǎn)化成熱能釋放出來，反應(yīng)過程能量變化可用甲圖表示；
（2）圖二裝置是將化學能轉(zhuǎn)化成電能；
（3）Y電極為負極，電極反應(yīng)式是Zn-2e^-=Zn²⁺；
（4）當Y電極的質(zhì)量減少0.65g時，X電極產(chǎn)生的氣體在標準狀況下的體積是224mL．

Answer 1

分析 （1）當向盛有鋅的試管中滴加稀硫酸時，觀察到U形管中甲處液面下降乙處液面上升，說明該反應(yīng)放熱使容器中氣體壓強增大，將物質(zhì)的化學能轉(zhuǎn)化成熱能釋放出來，則反應(yīng)物總能量大于生成物總能量；
（2）圖二裝置中，電流計指針偏轉(zhuǎn)，說明構(gòu)成原電池；
（3）X電極產(chǎn)生大量氣泡，說明為正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，Y極為負極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)；
（4）根據(jù)得失電子守恒進行計算．

解答 解：（1）當向盛有鋅的試管中滴加稀硫酸時，觀察到U形管中甲處液面下降乙處液面上升，說明該反應(yīng)放熱使容器中氣體壓強增大，將物質(zhì)的化學能轉(zhuǎn)化成熱能釋放出來，則反應(yīng)物總能量大于生成物總能量，所以可用甲圖表示，故答案為：放熱；熱；甲；
（2）圖二裝置中，電流計指針偏轉(zhuǎn)，說明構(gòu)成原電池，將化學能轉(zhuǎn)化成電能，故答案為：化學；電；
（3）X電極產(chǎn)生大量氣泡，說明為正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，Y極為負極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，反應(yīng)式為Zn-2e^-=Zn²⁺；故答案為：負極；Zn-2e^-=Zn²⁺；
（4）當Y電極的質(zhì)量減少0.65g時即失去$\frac{0.65}{65}$×=0.02mol電子，根據(jù)得失電子守恒則X電極產(chǎn)生的氣體在標準狀況下的體積是$\frac{0.02}{2}$×22.4=224ml，故答案為：224．

點評 本題考查原電池原理，為高頻考點，側(cè)重于學生的分析能力的考查，明確原電池中正負極上得失電子及其發(fā)生反應(yīng)的類型是解本題關(guān)鍵，難度不大．