Question

【題目】某化學研究性學習小組針對原電池形成條件，設計了實驗方案，進行如下探究。

(1)請填寫有關實驗現象并得出相關結論。

編號	實驗裝置	實驗現象
1		鋅棒逐漸溶解，表面有氣體生成；銅棒表面無現象
2		兩鋅棒逐漸溶解，表面均有氣體生成；電流計指針不偏轉
3		銅棒表面的現象是______________________，電流計指針___________________

①通過實驗2和3，可得出原電池的形成條件是______________________________。

②通過實驗1和3，可得出原電池的形成條件是______________________________。

③若將3裝置中硫酸換成乙醇，電流計指針將不發生偏轉，從而可得出原電池形成條件是___________________。

(2)分別寫出實驗3中Zn棒和Cu棒上發生的電極反應式：

Zn棒：______________________________。

Cu棒：______________________________。

(3)實驗3的電流是從________棒流出(填“Zn”或“Cu”)，反應過程中若有0.4mol電子發生了轉移，則Zn電極質量減輕___________g。

Answer 1

【答案】有氣體生成 發生偏轉 活潑性不同的兩個電極 形成閉合回路 有電解質溶液 Zn－2e－＝Zn2＋ 2H＋＋2e－＝H2↑ Cu 13

【解析】

（1）根據實驗現象、裝置特點結合原電池的構成條件、原電池工作原理分析解答；

（2）實驗3中鋅是負極，銅是正極，據此解答。

（3）原電池中電流與電子的流向相反，根據負極反應式計算。

（1）實驗3中構成原電池，鋅是負極，銅是正極，溶液中的氫離子放電，則銅棒表面的現象是有氣體生成，電流計指針發生偏轉；

①實驗2和3相比電極不一樣，因此可得出原電池的形成條件是有活潑性不同的兩個電極。

②實驗1和3相比實驗3中構成閉合回路，由此可得出原電池的形成條件是形成閉合回路。

③若將3裝置中硫酸換成乙醇，電流計指針將不發生偏轉，由于乙醇是非電解質，硫酸是電解質，因此可得出原電池形成條件是有電解質溶液。

（2）鋅是負極，發生失去電子的氧化反應，則Zn棒上發生的電極反應式為Zn－2e－＝Zn2＋。銅是正極，溶液中的氫離子放電，則Cu棒上發生的電極反應式為2H＋＋2e－＝H2↑。

（3）實驗3中鋅是負極，銅是正極，則電流是從Cu棒流出，反應過程中若有0.4mol電子發生了轉移，根據Zn－2e－＝Zn2＋可知消耗0.2mol鋅，則Zn電極質量減輕0.2mol×65g/mol＝13.0g。