Question

【题目】观察下图A、B、C三个装置，回答下列问题：

(1)把一块纯净的锌片插入装有稀硫酸的烧杯中，可观察到锌片上有气泡，再平行插入一碳棒，可观察到碳棒上______（填“有”或“没有”）气泡产生。用导线把锌片和碳棒连接起来组成一个原电池(图A)，正极的反应式为______________。

(2)如果烧杯中最初装入的是500 mL2 mol/L硫酸溶液，构成铜锌原电池（图B，假设产生的气体没有损失），当收集到11.2 L(标准状况下)H2时，溶液体积变化忽略不计，则烧杯内溶液中溶质及其物质的量浓度为________。

(3)如果电极材料分别是铁片和石墨并进行连接，插入氯化钠溶液中(图C)，放置数天后，铁片生锈。负极反应式为___________。

(4)将铜粉末用10% H2O2和3.0 mol/L的H2SO4混合溶液处埋，测得不同温度下铜的平均溶解速率如下表：

由表中数据可知，当温度高于40℃时，铜的平均溶解速率随着温度的升高而下降，其主要原因是________________。

Answer 1

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

【解析】(1)把一块纯净的锌片插入装有稀硫酸的烧杯中，锌与稀硫酸反应生成氢气，可观察到锌片上有气泡，再平行插入一碳棒，碳与稀硫酸不反应，因此碳棒上没有气泡产生；锌片、碳棒和硫酸形成的原电池中,碳棒为正极,该极上氢离子得电子生成氢气,电极反应为: 2H++2e-=H2↑；正确答案：没有；2H++2e-=H2↑。

(2) 根据正极反应: 2H++2e-=H2↑,当在标准状况下收集到11.2L即0.5mol的氢气时,转移电子是1mol,减少的氢离子为1mol,所以剩余的硫酸的量为0.5 mol，其浓度为0.5/0.5=1mol/L；负极上的电极反应式为:Zn-2e-=Zn,当转移电子1mol时,生成锌离子的量为0.5mol,所以c(ZnSO4)=0.5/0.5=1mol/L ；正确答案：c(H2SO4)=1mol/L；c(ZnSO4)=1mol/L。

(3) 铁片、石墨和氯化钠溶液构成的原电池中,金属铁发生吸氧腐蚀,正极上是氧气得电子发生还原反应,负极是铁失电子变为亚铁离子，发生氧化反应，电极反应为：Fe-2e-=Fe2+；正确答案：Fe-2e-=Fe2+。

（4）双氧水具有强氧化性和不稳定性，温度太高，双氧水易发生分解，氧化能力降低，铜的平均溶解速率随着温度的升高而下降，因此要控制反应的温度不能过高；正确答案：温度越高，H2O2越容易分解（或其他合理答案）。