Question

13．①分别按图甲、乙所示装置进行实验，图中两个烧杯里的溶液为同浓度的稀硫酸，乙中G为电流计．请回答下列问题：
（1）以下叙述中，正确的是C、D．
A．甲中锌片是负极，乙中铜片是正极
B．两烧杯中铜片表面均有气泡产生
C．两烧杯中溶液pH均增大
D．产生气泡的速度甲中比乙中慢
E．乙的外电路中电流方向Zn→Cu
（2）变化过程中能量转化的形式主要是：甲为化学能转化为热能；乙为化学能转化为电能．
（3）在乙实验中，如果把硫酸换成硫酸铜溶液，请写出铜电极的电极反应方程式：Cu²⁺+2e^-=Cu

②氢氧燃料电池，是一种高效无污染的清洁电池它分碱性（用KOH做电解质）和酸性（用硫酸做电解质）氢氧燃料电池．
（1）如果是碱性燃料电池则负极反应方程式是：H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O．
（2）如果是酸性燃料电池则负极反应方程式是：H₂-2e^-=2H⁺．

Answer 1

分析 ①锌比铜活泼，能与稀硫酸反应，铜为金属活动性顺序表H元素之后的金属，不能与稀硫酸反应，甲没有形成闭合回路，不能形成原电池，乙形成闭合回路，形成原电池，根据原电池的组成条件和工作原理解答该题；
②（1）碱性燃料电池则负极反应方程式为H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O；
（2）酸性燃料电池则负极反应方程式H₂-2e^-=2H⁺；

解答 解：①（1）A．没有形成闭合回路，不能形成原电池，故A错误；
B．铜为金属活动性顺序表H元素之后的金属，不能与稀硫酸反应，甲烧杯中铜片表面没有气泡产生，故B错误；
C．两烧杯中硫酸都参加反应，氢离子浓度减小，溶液的pH均增大，故C正确；
 D．乙能形成原电池反应，较一般化学反应速率更大，所以产生气泡的速率甲中比乙中慢，故D正确；
E．原电池电子由负极经外电路流向正极，乙形成原电池，Zn为负极，Cu为正极，则电流方向Cu→Zn，故E错误；
故答案为：C、D；
（2）甲没有形成闭合回路，不能形成原电池，反应放热，将化学能转变为热能，乙形成闭合回路，形成原电池，将化学能转变为电能；
故答案为：化学能转化为热能；化学能转化为电能；
（3）在乙实验中，如果把硫酸换成硫酸铜溶液，Cu²⁺在正极上得电子被还原产生Cu，电极反应式为Cu²⁺+2e^-=Cu，
故答案为：Cu²⁺+2e^-=Cu；
②（1）碱性燃料电池中，氢气在负极上失去电子发生氧化反应，但氢氧根离子会参与负极反应，电极方程式为H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O，
故答案为：H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O；
（2）酸性燃料电池，氢气在负极上失去电子发生氧化反应，生成氢离子，负极反应方程式H₂-2e^-=2H⁺，
故答案为：H₂-2e^-=2H⁺．

点评 本题考查原电池的组成以及工作原理，题目难度不大，注意电极反应式的书写，注意燃料电池中电解质溶液的影响，为易错点．