Question

【題目】某化學興趣小組為了探究原電池產生電流的過程，設計了如圖所示實驗：

（1）下列敘述中正確的是___。

A.打開開關K時銅片作負極，關閉開關K時銅片作正極

B.打開開關K，鋅片和銅片上均有氣泡產生

C.關閉開關K后，溶液中的H＋濃度減小

D.關閉開關K產生氣泡的速率比打開開關K時慢

（2）打開開關K后，裝置中發生反應的離子方程式為___。

（3）關閉開關K后，則該裝置為___(填“原電池”或“電解池”)，鋅極為___極(填“正”、“負”、“陽”或“陰”)，銅極上的電極反應式為__。若反應過程中有0.3mol的電子發生轉移，則產生的氣體在標準狀況下的體積為___L。

Answer 1

【答案】C Zn+2H＋=Zn2++H2↑ 原電池 負 2H＋＋2e-=H2↑ 3.36

【解析】

該體系中發生反應Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，當開關K閉合時，形成閉合回路構成原電池，此時Zn電極發生氧化反應為負極，Cu電極為正極；打開開關K，不能形成閉合回路，此時Zn電極上發生置換反應。

(1)A．打開開關K無法形成閉合回路，不能形成原電池，故A錯誤；

B．打開開關K，只有Zn與稀硫酸發生置換反應，產生氣泡，銅電極上無明顯現象，故B錯誤；

C．關閉開關K后，形成原電池，電池總反應為Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，溶液中的H＋濃度減小，故C正確；

D．關閉開關K后，形成原電池，原電池可以加快氧化還原反應速率，故D錯誤；

綜上所述選C；

(2)打開K，Zn與稀硫酸發生置換反應，離子方程式為Zn+2H＋=Zn2++H2↑；

(3)關閉K后，該裝置為原電池裝置，鋅極發生氧化反應為負極，銅電極為正極，根據總反應可得銅電極的反應為2H＋＋2e-=H2↑；轉移0.3mol電子時可以生成氫氣0.15mol，標況下體積為3.36L。