Question

【題目】觀察下圖A、B、C三個裝置，回答下列問題：

(1)把一塊純凈的鋅片插入裝有稀硫酸的燒杯中，可觀察到鋅片上有氣泡，再平行插入一碳棒，可觀察到碳棒上______（填“有”或“沒有”）氣泡產(chǎn)生。用導(dǎo)線把鋅片和碳棒連接起來組成一個原電池(圖A)，正極的反應(yīng)式為______________。

(2)如果燒杯中最初裝入的是500 mL2 mol/L硫酸溶液，構(gòu)成銅鋅原電池（圖B，假設(shè)產(chǎn)生的氣體沒有損失），當(dāng)收集到11.2 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)H2時，溶液體積變化忽略不計，則燒杯內(nèi)溶液中溶質(zhì)及其物質(zhì)的量濃度為________。

(3)如果電極材料分別是鐵片和石墨并進行連接，插入氯化鈉溶液中(圖C)，放置數(shù)天后，鐵片生銹。負(fù)極反應(yīng)式為___________。

(4)將銅粉末用10% H2O2和3.0 mol/L的H2SO4混合溶液處埋，測得不同溫度下銅的平均溶解速率如下表：

由表中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)溫度高于40℃時，銅的平均溶解速率隨著溫度的升高而下降，其主要原因是________________。

Answer 1

【答案】 沒有 2H++2e-=H2↑ c(H2SO4)=1mol/L c(ZnSO4)=1mol/L Fe-2e-=Fe2+ 溫度越高，H2O2越容易分解（或其他合理答案）

【解析】(1)把一塊純凈的鋅片插入裝有稀硫酸的燒杯中，鋅與稀硫酸反應(yīng)生成氫氣，可觀察到鋅片上有氣泡，再平行插入一碳棒，碳與稀硫酸不反應(yīng)，因此碳棒上沒有氣泡產(chǎn)生；鋅片、碳棒和硫酸形成的原電池中,碳棒為正極,該極上氫離子得電子生成氫氣,電極反應(yīng)為: 2H++2e-=H2↑；正確答案：沒有；2H++2e-=H2↑。

(2) 根據(jù)正極反應(yīng): 2H++2e-=H2↑,當(dāng)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下收集到11.2L即0.5mol的氫氣時,轉(zhuǎn)移電子是1mol,減少的氫離子為1mol,所以剩余的硫酸的量為0.5 mol，其濃度為0.5/0.5=1mol/L；負(fù)極上的電極反應(yīng)式為:Zn-2e-=Zn,當(dāng)轉(zhuǎn)移電子1mol時,生成鋅離子的量為0.5mol,所以c(ZnSO4)=0.5/0.5=1mol/L ；正確答案：c(H2SO4)=1mol/L；c(ZnSO4)=1mol/L。

(3) 鐵片、石墨和氯化鈉溶液構(gòu)成的原電池中,金屬鐵發(fā)生吸氧腐蝕,正極上是氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng),負(fù)極是鐵失電子變?yōu)閬嗚F離子，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為：Fe-2e-=Fe2+；正確答案：Fe-2e-=Fe2+。

（4）雙氧水具有強氧化性和不穩(wěn)定性，溫度太高，雙氧水易發(fā)生分解，氧化能力降低，銅的平均溶解速率隨著溫度的升高而下降，因此要控制反應(yīng)的溫度不能過高；正確答案：溫度越高，H2O2越容易分解（或其他合理答案）。