Question

【題目】原電池原理的發(fā)現(xiàn)是儲(chǔ)能和供能技術(shù)的巨大進(jìn)步，是化學(xué)對(duì)人類(lèi)的項(xiàng)重大貢獻(xiàn)。

(1)某課外實(shí)驗(yàn)小組欲探究鋁和銅的金屬性(原子失電子能力)強(qiáng)弱，同學(xué)們提出了如下實(shí)驗(yàn)方案：

A.比較鋁和銅的硬度和熔點(diǎn)

B.比較二者在稀硫酸中的表現(xiàn)

C.用鋁片、銅片、硫酸鋁溶液、硫酸銅溶液，比較二者的活動(dòng)性

D.分別做鋁片、銅片與NaOH溶液反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)

E.將鋁片、銅片用導(dǎo)線(xiàn)連接后共同投入稀鹽酸中接入電流計(jì)，觀(guān)察電流方向

上述方案中能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/span>_____________。

(2)現(xiàn)有如下兩個(gè)反應(yīng)：A.NaOH+HCl=NaCl+H2O B.Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑。上述反應(yīng)中能設(shè)計(jì)成原電池的是__________(填字母代號(hào))，作負(fù)極的物質(zhì)發(fā)生了___反應(yīng)(填“氧化”或“還原”)。

(3)將純鋅片和純銅片按如圖所示方式插入100mL相同濃度的稀硫酸一段時(shí)間，回答下列問(wèn)題：

①下列說(shuō)法正確的是________(填字母代號(hào))。

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(méi)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(shí)間內(nèi)，兩燒杯中產(chǎn)生氣泡的速度：甲___乙(填“>”、“<”或“=”)。原因是______。

③當(dāng)甲中產(chǎn)生1.12L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體時(shí)，將鋅、銅片取出，再將燒杯中的溶液稀釋至1L，測(cè)得溶液中c(H+)=0.1mol/L(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_________。

Answer 1

【答案】 BCE B 氧化 BD ＞ 甲池鋅銅可形成原電池，能加快Zn與硫酸的反應(yīng)速率 1 mol·L－1

【解析】（1）比較金屬性強(qiáng)弱，可以根據(jù)金屬與酸反應(yīng)的劇烈程度、構(gòu)成原電池的負(fù)極等方面分析，而與硬度、熔沸點(diǎn)及氫氧化物的穩(wěn)定性等無(wú)關(guān)，據(jù)此進(jìn)行解答；

（2）自發(fā)的氧化還原反應(yīng)可以設(shè)計(jì)成原電池，非自發(fā)的氧化還原反應(yīng)不能設(shè)計(jì)成原電池；

（3）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，據(jù)此判斷；

②構(gòu)成原電池時(shí)反應(yīng)速率加快；

③先計(jì)算氫離子的物質(zhì)的量再計(jì)算原來(lái)稀硫酸的濃度。

（1）A．鋁和銅的硬度和熔點(diǎn)與金屬性強(qiáng)弱無(wú)關(guān)，A錯(cuò)誤；B．金屬性越強(qiáng)，與酸反應(yīng)越劇烈，可通過(guò)比較Cu、Al在稀硫酸中的表現(xiàn)判斷其金屬性強(qiáng)弱，B正確；C．用鋁片、銅片、硫酸鋁溶液、硫酸銅溶液，根據(jù)是否發(fā)生置換反應(yīng)可比較二者的活動(dòng)性，C正確；D．Al與氫氧化鈉溶液反應(yīng)是鋁的化學(xué)性質(zhì)，與金屬活潑性無(wú)關(guān)，不能根據(jù)是否與氫氧化鈉溶液反應(yīng)判斷金屬性強(qiáng)弱，D錯(cuò)誤；E．將鋁片、銅片用導(dǎo)線(xiàn)連接后共同浸入稀鹽酸中，接入電流計(jì)，通過(guò)觀(guān)察電流方向可判斷金屬性強(qiáng)弱，E正確；答案選BCE；

（2）A.NaOH+HCl＝NaCl+H2O不是氧化還原反應(yīng)，不能設(shè)計(jì)成原電池；B.Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑是氧化還原反應(yīng)，能設(shè)計(jì)成原電池，鋅失去電子，負(fù)極是鋅，發(fā)生氧化反應(yīng)；

（3）①甲裝置是原電池，乙裝置不是原電池，鋅與稀硫酸直接發(fā)生置換反應(yīng)。則A、甲是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，乙不是，A錯(cuò)誤；B、乙裝置中銅片不反應(yīng)，也沒(méi)構(gòu)成原電池的正極，所以銅片上沒(méi)有明顯變化，B正確；C、甲、乙中鋅片均失去電子，質(zhì)量都減少，甲中銅片質(zhì)量不變，C錯(cuò)誤；D、兩個(gè)燒杯中都產(chǎn)生氫氣，氫離子濃度都降低，所以溶液的pH均增大，D正確。答案選BD；

②由于甲池鋅銅可形成原電池，能加快Zn與硫酸的反應(yīng)速率，所以在相同時(shí)間內(nèi)，兩燒杯中產(chǎn)生氣泡的速度：甲＞乙；

③稀釋后氫離子的物質(zhì)的量為1L×0.1molL-1=0.1mol，生成氫氣的物質(zhì)的量為1.12L÷22.4L/mol＝0.05mol，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0.2mol÷0.1L=2mol/L，一分子硫酸電離出兩個(gè)氫離子，所以原溶液中稀硫酸的濃度為1 molL-1。