Question

（I）將Zn棒和Cu棒用導線連接后，放入某電解質溶液中，構成如圖所示裝置。試回答下列問題：

（1）若電解質溶液為稀硫酸，則Zn棒為原電池的     極，可觀察到Cu棒上產生現象是                                  ，試用電極反應式表示該現象：                                  。

（2）若電解質為硫酸銅溶液，則Cu棒上發生       反應（填“氧化”“還原”），Zn棒上發生反應的電極反應式為：                                            。

（3）若在上述兩個過程中，Zn棒減少的質量相等，則Cu棒上（1）和（2）所析出物質的質量之比為：                    。

（II）A、B、C三個燒杯中分別盛有500mL相同物質的量濃度的稀硫酸

（1）寫出A中離子反應方程式：                                  

（2）一段時間后，B中Sn極附近溶液的pH    （填“增大”、“減小”、“不變”）。

（3）一段時間后，C中產生了5.6L（標準狀況）氣體時，硫酸恰好全部被消耗，則原稀硫酸溶液的物質的量濃度為           

（4）反應完成后三個燒杯中液體質量大小順序為：A    B   C （用<、=、>連接） 。

 

Answer 1

（I）(1)負極（1分）有無色氣泡析出 （1分） 2H⁺+2e^-=H₂↑（2分）

    (2)還原 （1分） Zn-2e^-=Zn²⁺（2分）

    (3)1:32（2分）

（II）（1）Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑（2分）

（2）增大   （1分）

（3）0.5mol·L^-1（2分）  

（4）=、<（每空1分）

解析:（I）(1)Zn＋CuSO₄=ZnSO₄＋Cu↑

負極：Zn－2e^－=Zn^2＋                  正極：2H^＋＋2e^－=H₂↑

（2）Zn＋H₂SO₄=ZnSO₄＋H₂↑

負極：Zn－2e^－=Zn^2＋                 正極：Cu^2＋＋2e^－=Cu↑

（3）H₂   ~   Zn  ~  Cu可知。

（II）B中鐵為負極，Sn為正極，2H^＋＋2e^－=H₂↑， pH增大。

C中鋅為負極：Zn＋H₂SO₄=ZnSO₄＋H₂↑可求得：

                 0.25mol       5.6L

c(H₂SO₄)=0.5mol·L^-1

(4)A、B中均發生反應：Fe＋H₂SO₄=FeSO₄＋H₂↑；C中為：：Zn＋H₂SO₄=ZnSO₄＋H₂↑

比較可知：A、B硫酸中增加1molFe，析出1molH₂，質量增加54g；而C中硫酸中增加1molZn，析出1molH₂，質量增加63g；