Question

（思維拓展題）某研究學習小組為探究鋅與鹽酸反應，取同質量、同體積的鋅片、同濃度鹽酸做了下列平行實驗：
實驗一、把純鋅片投入到盛有稀鹽酸的試管中，發現氫氣發生的速率變化如圖所示：
實驗二、把純鋅片投入到含FeCl₃的同濃度工業稀鹽酸中，發現放出氫氣量減少．
實驗三、將不純的鋅片與稀鹽酸反應，發現反應速率加快．
實驗四、在鹽酸中滴入幾滴CuCl₂溶液，同樣生成氫氣速率加快．
問題：
（1）試分析實驗一中t₁～t₂速率變化的主要原因是

純鋅與稀鹽酸反應，放出熱量，溫度升高

，t₂～t₃速率變化的主要原因是

隨著反應進行c（H⁺）降低

．
（2）實驗二放出氫氣量減少的原因是

鋅片與FeCl₃反應，導致與鹽酸反應的鋅的質量減少

．
（3）某同學認為實驗三和四反應速率加快原因，均因為原電池的存在，你認為是否正確，若不正確，說明原因．若正確寫出原電池的電解質溶液、正、負極材料及電極反應．

	負極材料	正極材料	負極反應式	正極反應式	電解質溶液
實驗三	Zn	雜質	Zn-2e-=Zn2+	2H++2e-=H2↑	鹽酸
實驗四	Zn	Cu	Zn-2e-=Zn2+	2H++2e-=H2↑	鹽酸

．

Answer 1

分析：（1）純鋅與稀鹽酸反應，放出熱量，速率加快，后期c（H⁺）起主導作用，隨著反應進行c（H⁺）降低，反應速率減慢；
（2）鋅片與FeCl₃反應，導致與鹽酸反應的鋅的質量減少；
（3）清楚原電池原電池的構成條件及本質，判斷正負電極，生成物質，遵循質量守恒，電荷守恒，電子轉移守恒，以此解答．

解答：解：（1）開始溫度起主要作用，純鋅與稀鹽酸反應，放出熱量，溫度升高，t₁～t₂速率加快；后期c（H⁺）起主導作用，隨著反應進行c（H⁺）降低，t₂～t₃反應速率減慢；
故答案為：純鋅與稀鹽酸反應，放出熱量，溫度升高；隨著反應進行c（H⁺）降低
（2）鋅片與FeCl₃反應，導致與鹽酸反應的鋅的質量減少，生成氫氣量減少；
故答案為：鋅片與FeCl₃反應，導致與鹽酸反應的鋅的質量減少
（3）實驗三、實驗四構成原電池的本質都是發生反應Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑，
實驗三、Zn發生氧化反應，負極材料是Zn，負極電極反應式為Zn-2e^-=Zn²⁺，正極是比鋅不活潑的雜質，H⁺在正極發生還原反應，正極電極反應式為2H⁺+2e^-=H₂↑，電解質溶液是鹽酸；
實驗四、Zn發生氧化反應，負極材料是Zn，負極電極反應式為Zn-2e^-=Zn²⁺，Cu是正極材料，H⁺在正極發生還原反應，正極電極反應式為2H⁺+2e^-=H₂↑，電解質溶液是鹽酸．
故答案為：

	負極材料	正極材料	負極反應式	正極反應式	電解質溶液
實驗三	Zn	雜質	Zn-2e-=Zn2+	2H++2e-=H2↑	鹽酸
實驗四	Zn	Cu	Zn-2e-=Zn2+	2H++2e-=H2↑	鹽酸

點評：本題考查學生對知識的遷移運用，涉及外界條件對反應速率的影響、原電池原理，電極反應式書寫是難點，在學習中多加練習．尤其是燃料電池，通常用兩個半反應相加得電池反應式，進行有關反應式的書寫．