Question

【題目】原電池原理的發現是儲能和供能技術的巨大進步，是化學對人類的一項重大貢獻。

(1)現有如下兩個反應：A.NaOH＋HCl===NaCl＋H2O；B.Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑。

判斷能否設計成原電池A__________，B__________(填“能”或“不能”)。

(2)將純鋅片和純銅片按圖方式插入100 mL相同濃度的稀硫酸中一段時間，回答下列問題：

①下列說法正確的是__________。

A．甲、乙均為化學能轉變為電能的裝置

B．乙中銅片上沒有明顯變化

C．甲中銅片質量減少、乙中鋅片質量減少

D．兩燒杯中溶液的pH均增大

②在相同時間內，兩燒杯中產生氣泡的速度：甲__________乙(填“>”、“<”或“＝”)。

③請寫出圖中構成原電池的負極電極反應式： ____________。

④當乙中產生1.12 L(標準狀況)氣體時，將鋅、銅片取出，再將燒杯中的溶液稀釋至1 L，測得溶液中c(H＋)＝0.1 mol·L－1(設反應前后溶液體積不變)。試確定原稀硫酸的物質的量濃度為__________。

Answer 1

【答案】 不能 能 BD > Zn－2e－===Zn2＋ 1 mol·L－1

【解析】(1)原電池中發生的是自發的氧化還原反應，A.為酸堿中和，是非氧化還原反應，故不能設計成原電池；B.是置換反應，是氧化還原反應，能設計成原電池；

(2)①甲裝置是原電池，發生電化學腐蝕，乙裝置發生化學腐蝕；A．甲是化學能轉變為電能的裝置，乙不是，故A錯誤；B．乙裝置中銅片不反應，也沒構成原電池的正極，所以銅片上沒有明顯變化，故B正確；C．甲、乙中鋅片質量都減少，故C錯誤；D．兩個燒杯中都產生氫氣，氫離子濃度都降低，所以溶液的pH均增大，故D正確；故選BD；
②原電池原理引起的腐蝕速度大于化學腐蝕的速度；
③構成原電池的負極是鋅失電子發生氧化反應，電極反應式為：Zn-2e-=Zn2+；
④釋后氫離子的物質的量為1L×0.1molL-1=0.1mol，生成氫氣的氫離子的物質的量為，所以原溶液中氫離子的物質的量為0.2mol，原溶液中氫離子的濃度為=2mol/L，一個硫酸分子中含兩個氫離子，所以原溶液中稀硫酸的濃度為1 molL-1。