Question

（1）（19分）①研究性學習小組為了證明鐵的金屬性比銅強，他設計了如下幾種方案，其中合理的是         （填序號）

A．鐵片置于硫酸銅溶液中有銅析出；

B．鐵、銅與氯氣反應分別生成FeCl₃、CuCl₂；

C．銅片置于FeCl₃溶液中，銅片逐漸溶解（2FeCl₃+Cu＝2FeCl₂+ CuCl₂）

D．鐵片、銅片分別置于盛有稀硫酸的燒杯中，鐵片上有氣泡產生，而銅片無氣泡

E．常溫下，分別將鐵片和銅片置于濃硝酸中，鐵片不溶解，而銅片溶解

②請你另設計一個能證明鐵的金屬活動性比銅強的實驗。要求：

a．此方案的原理不同于上述任一合理方案；

b．在方框內繪出實驗裝置圖并注明所需的藥品；

c．寫出實驗過程中的主要實驗現象并用相關化學用語解釋現象

（2）學完原電池的相關知識后，甲組同學認為構成原電池必須有三個條件：①活動性不同的兩極；②電解質溶液；③閉合回路。乙組同學對條件①提出異議，認為相同的兩極也可以構成原電池，以下為乙組同學的實驗裝置簡圖以及實驗報告的部分內容。請仔細閱讀實驗報告，然后將實驗報告補充完整并填在相應的橫線上。裝置中鹽橋的作用之一是使整個裝置構成閉合回路。

濃差電池與溫差電池

一、【實驗目的】

1、電池中兩杯溶液及電極均相同，兩杯溶液的濃度不同，可否形成原電池

2、電池中兩杯溶液及電極均相同，兩杯溶液的溫度不同，可否形成原電池

3、電池中兩杯溶液及電極均相同，研究兩杯溶液的                 對電池電壓和電流的影響

4、電池中兩杯溶液及電極均相同，研究兩杯溶液的                 對電池電壓和電流的影響

二、【儀器與藥品】略。

三、【實驗方法與步驟】

Ⅰ、實驗方法：略。

Ⅱ、研究的步驟

㈠實驗A：濃差電池

電解液均為硫酸銅，電極均為銅片：

1、甲燒杯中固定裝入濃度 0.8 mol/L 的硫酸銅溶液。

2、乙燒杯中分別裝入濃度 0.8 mol/L、0.4 mol/L 、0.2 mol/L、0.1 mol/L、0.05 mol/L、0.025 mol/L 的硫酸銅溶液。

3、使用銅片當電極。測量這六種組合電池的穩定電壓及電流，將結果記錄于表 1。

㈡實驗B：溫差電池

電解液均為硫酸銅，電極均為銅片：（步驟略，結果記錄于表2）

四、【實驗結果】

實驗A：濃差電池 ：表1

甲杯硫酸銅濃度 mol/L	0.8	0.8	0.8	0.8	0.8	0.8
乙杯硫酸銅濃度 mol/L	0.8	0.4	0.2	0.1	0.05	0.025
兩杯溶液濃度差值	0	0.4	0.6	0.7	0.75	0.775
電壓  mV	0	6	12	16	22	26
電流  mA	0	0.02	0.04	0.06	0.07	0.08

實驗B：溫差電池：表2

甲杯硫酸銅溫度℃	19	19	19	19	19	19
乙杯硫酸銅溫度℃	19	29	39	49	59	69
兩杯溶液溫差℃	0	10	20	30	40	50
電壓  mV	0	6.1	12	20[來源:]	27	34
電流  mA	0	0.025	0.047	0.07	0.15	0.18

五、【討論】

1、濃差電池：若硫酸銅濃差電池放電較長一段時間后，可觀察到甲杯高濃度的溶液顏色逐漸變淺，而乙杯顏色變深，而電壓也逐漸下降，同時可觀察到甲杯中銅片表面有銅析出。

這說明：甲杯中的電極反應式為                                           

        乙杯中的電極反應式為                                           

電池放電一段較長時間后電壓下降的原因：                             

    2、溫差電池（略）

六、【結論】

由上述【實驗結果】可得結論：

實驗A:                                                        [來源:學&科&網Z&X&X&K]

實驗B:（略）

甲、乙兩小組同學給你什么啟示：

                                                                                   

 

Answer 1

【答案】

（1）

①AD（2分）

②圖（2分，其他合理答案亦可）

現象：銅片表面有氣泡；（1分）解釋：2H⁺+2e^-=H₂↑（2分）

現象：鐵片逐漸溶解；（1分）  解釋：Fe-2e^-=Fe²⁺　（2分）（其他合理答案亦可）

（2）（共9分）

一、1、濃度差；  2、溫度差  （ 或1、溫度差   2、濃度差）   （各1分）

                            （沒“差”字，不得分）

五、Cu²⁺+2e^-=Cu      Cu-2e^-=Cu²⁺    (各2分)      兩杯溶液濃度差變小（1分）

六、實驗A結論：

兩杯溶液及電極均相同，兩杯溶液濃度差越大，濃差電池的電流、電壓越大；（1分）

兩杯溶液及電極均相同，兩杯溶液濃度不同，即可形成濃差電池等其他合理答案亦可

啟示：敢于質疑，勇于探究（其他合理答案亦可）（1分）

【解析】