Question

【题目】原电池原理的发现是储能和供能技术的巨大进步，是化学对人类的项重大贡献。

(1)某课外实验小组欲探究铝和铜的金属性(原子失电子能力)强弱，同学们提出了如下实验方案：

A.比较铝和铜的硬度和熔点

B.比较二者在稀硫酸中的表现

C.用铝片、铜片、硫酸铝溶液、硫酸铜溶液，比较二者的活动性

D.分别做铝片、铜片与NaOH溶液反应的实验

E.将铝片、铜片用导线连接后共同投入稀盐酸中接入电流计，观察电流方向

上述方案中能达到实验目的的是_____________。

(2)现有如下两个反应：A.NaOH+HCl=NaCl+H2O B.Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑。上述反应中能设计成原电池的是__________(填字母代号)，作负极的物质发生了___反应(填“氧化”或“还原”)。

(3)将纯锌片和纯铜片按如图所示方式插入100mL相同浓度的稀硫酸一段时间，回答下列问题：

①下列说法正确的是________(填字母代号)。

A.甲、乙均为化学能转变为电能的装置 B.乙中铜片上没有明显变化

C.甲中铜片质量减少、乙中锌片质量减少 D.两烧杯中溶液的pH均增大

②在相同时间内，两烧杯中产生气泡的速度：甲___乙(填“>”、“<”或“=”)。原因是______。

③当甲中产生1.12L(标准状况)气体时，将锌、铜片取出，再将烧杯中的溶液稀释至1L，测得溶液中c(H+)=0.1mol/L(设反应前后溶液体积不变)。试确定原稀硫酸的物质的量浓度为_________。

Answer 1

【答案】 BCE B 氧化 BD ＞ 甲池锌铜可形成原电池，能加快Zn与硫酸的反应速率 1 mol·L－1

【解析】（1）比较金属性强弱，可以根据金属与酸反应的剧烈程度、构成原电池的负极等方面分析，而与硬度、熔沸点及氢氧化物的稳定性等无关，据此进行解答；

（2）自发的氧化还原反应可以设计成原电池，非自发的氧化还原反应不能设计成原电池；

（3）①甲装置符合原电池构成条件，所以是原电池，乙不能形成闭合回路，所以不能构成原电池，据此判断；

②构成原电池时反应速率加快；

③先计算氢离子的物质的量再计算原来稀硫酸的浓度。

（1）A．铝和铜的硬度和熔点与金属性强弱无关，A错误；B．金属性越强，与酸反应越剧烈，可通过比较Cu、Al在稀硫酸中的表现判断其金属性强弱，B正确；C．用铝片、铜片、硫酸铝溶液、硫酸铜溶液，根据是否发生置换反应可比较二者的活动性，C正确；D．Al与氢氧化钠溶液反应是铝的化学性质，与金属活泼性无关，不能根据是否与氢氧化钠溶液反应判断金属性强弱，D错误；E．将铝片、铜片用导线连接后共同浸入稀盐酸中，接入电流计，通过观察电流方向可判断金属性强弱，E正确；答案选BCE；

（2）A.NaOH+HCl＝NaCl+H2O不是氧化还原反应，不能设计成原电池；B.Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑是氧化还原反应，能设计成原电池，锌失去电子，负极是锌，发生氧化反应；

（3）①甲装置是原电池，乙装置不是原电池，锌与稀硫酸直接发生置换反应。则A、甲是化学能转变为电能的装置，乙不是，A错误；B、乙装置中铜片不反应，也没构成原电池的正极，所以铜片上没有明显变化，B正确；C、甲、乙中锌片均失去电子，质量都减少，甲中铜片质量不变，C错误；D、两个烧杯中都产生氢气，氢离子浓度都降低，所以溶液的pH均增大，D正确。答案选BD；

②由于甲池锌铜可形成原电池，能加快Zn与硫酸的反应速率，所以在相同时间内，两烧杯中产生气泡的速度：甲＞乙；

③稀释后氢离子的物质的量为1L×0.1molL-1=0.1mol，生成氢气的物质的量为1.12L÷22.4L/mol＝0.05mol，所以原溶液中氢离子的物质的量为0.2mol，原溶液中氢离子的浓度为0.2mol÷0.1L=2mol/L，一分子硫酸电离出两个氢离子，所以原溶液中稀硫酸的浓度为1 molL-1。