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	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

（1）
①AD（2分）
②

稀硫酸

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