Question

【題目】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，請回答下列問題：

（1）下列說法正確的是________。

A．甲、乙均為化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置

B．乙中銅片上沒有明顯變化

C．甲中銅片質(zhì)量減少、乙中鋅片質(zhì)量減少

D．兩燒杯中溶液的pH均增大

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

（3）當(dāng)甲中產(chǎn)生1.12L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體時，通過導(dǎo)線的電子數(shù)目為__________。

（4）當(dāng)乙中產(chǎn)生1.12L（標(biāo)準(zhǔn)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(shè)反應(yīng)前后溶液體積不變）。試確定原稀硫酸的物質(zhì)的量濃度為______。

（5）利用下列反應(yīng)：Fe＋2Fe3+＝3Fe2+制一個化學(xué)電池（給出若干導(dǎo)線和一個小燈泡，電極材料和電解液自選），畫出實驗裝置圖，注明電解質(zhì)溶液名稱和正負(fù)極材料，標(biāo)出電流方向，寫出電極反應(yīng)式。___

_______是正極，正極反應(yīng)式：_____________；

________是負(fù)極，負(fù)極反應(yīng)式：____________

（6）1958年世界上第一個心臟起搏器在瑞典植入人體成功，使用壽命長達10年之久。這種能源起搏器中安裝壽命最長、可靠性最高的鋰一碳電池，這種電池容量大，電壓穩(wěn)定，能在-56.7～71.1℃溫度范圍內(nèi)正常工作。現(xiàn)已在火箭、移動電話、筆記本電腦中廣泛使用。它采用鋰和石墨作電極，四氯化鋁鋰(LiAlCl4)溶解在亞硫酰氯中(SOCl2)組成電解質(zhì)溶液。電池總反應(yīng)為：8Li+3SOCl2=6LiCl+Li2SO3+2S，此電池中__作正極，負(fù)極的電極反應(yīng)為_______。

Answer 1

【答案】BD ＞ 6.02×1022 1mol/L Cu 2Fe3++2e-=2Fe2+ Fe Fe-2e-=Fe2+ 石墨 Li-e-=Li+

【解析】

（1）甲裝置符合原電池構(gòu)成條件，所以是原電池，乙不能形成閉合回路，所以不能構(gòu)成原電池，兩個燒杯中，鋅都失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，甲中銅上氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，乙中鋅上氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)；
（2）作原電池負(fù)極的金屬加速被腐蝕；
（3）根據(jù)氫氣和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式計算；
（4）先計算氫離子的物質(zhì)的量再計算源稀硫酸的濃度；

（5）已知Fe+2Fe3+═3Fe2+，根據(jù)反應(yīng)可知Fe應(yīng)為負(fù)極，失電子被氧化，正極可為C、Cu等，正極上Fe3+得電子生成Fe2+，電解質(zhì)溶液含有Fe3+；

（6）依據(jù)原電池原理進行分析作答。

(1)A. 甲符合原電池構(gòu)成條件，所以屬于原電池，乙不能構(gòu)成閉合回路，所以不能構(gòu)成原電池，A項錯誤；

B. 乙不能構(gòu)成原電池，氫離子在鋅片上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，所以乙中銅片上沒有明顯變化，B項正確；

C. 甲中銅片作正極，正極上氫離子得電子生成氫氣，所以銅片質(zhì)量不變，乙中鋅片和氫離子發(fā)生置換反應(yīng)，所以質(zhì)量減少，C項錯誤；

D. 兩燒杯中鋅和氫離子發(fā)生置換反應(yīng)導(dǎo)致溶液中氫離子濃度減小，所以溶液的pH均增大，D項正確；

故答案為：BD；

(2)甲能構(gòu)成原電池，乙不能構(gòu)成原電池，作原電池負(fù)極的金屬加速被腐蝕，所以在相同時間內(nèi)，兩燒杯中產(chǎn)生氣泡的速度：甲>乙，

故答案為：>；

(3)甲中，銅電極上氫離子得電子生成氫氣，電極反應(yīng)式為2H++2e=H2↑，根據(jù)電極反應(yīng)式知，通過電子的物質(zhì)的量=×2 = 0.1mol=0.1NA個，即通過導(dǎo)線的電子數(shù)目為6.02×1022，

故答案為：6.02×1022；

(4)稀釋后氫離子的物質(zhì)的量為1L×0.1molL1 = 0.1 mol，生成氫氣的氫離子的物質(zhì)的量為×2=0.1 mol，所以原溶液中氫離子的物質(zhì)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1molL1，

故答案為：1molL1；

（5）已知Fe+2Fe3+═3Fe2+，根據(jù)反應(yīng)可知Fe應(yīng)為負(fù)極，失電子被氧化，正極可為C、Cu等，正極上Fe3+得電子生成Fe2+，電解質(zhì)溶液含有Fe3+．
裝置圖為，碳棒為正極，正極上Fe3+得電子生成Fe2+，其電極反應(yīng)為：2Fe3++2e-═2Fe2+；Fe為負(fù)極，失電子被氧化，其電極反應(yīng)為：Fe-2e-═Fe2+，故答案為：

故答案為：；Cu；2Fe3++2e-=2Fe2+；Fe；Fe-2e-=Fe2+；

（6）電池總反應(yīng)為：8Li+3SOCl2=6LiCl+Li2SO3+2S，則Li從0價升高到+1價，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，其電極反應(yīng)式為：Li-e-=Li+，因此鋰電極作電源的負(fù)極，石墨作正極，

故答案為：石墨；Li-e-=Li+。