题目内容

11．原电池原理的发现是储能和供能技术的巨大进步，是化学对人类的一项重大贡献．
（1）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B（填字母代号），负极Zn发生了氧化反应（填“氧化”或“还原”）．
（2）将纯锌片和纯铜片按如图所示方式插入100mL相同浓度的稀硫酸中一段时间，回答下列问题：
①下列说法正确的是BD（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“=”）．
③请写出图中构成原电池的装置负极的电极反应式Zn-2e-=Zn2+．
④当乙中产生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-1（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1 mol•L-1．

分析 （1）自发的氧化还原反应才能设计成原电池；负极失电子反应氧化反应；
（2）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，两个烧杯中，锌都失电子发生氧化反应，甲中铜上氢离子得电子发生还原反应，乙中锌上氢离子得电子发生还原反应；
②作原电池负极的金属加速被腐蚀；
③原电池负极的金属失电子发生氧化反应；
④先计算氢离子的物质的量再计算原来稀硫酸的浓度．

解答 解：（1）反应A．NaOH+HCl=NaCl+H2O不是氧化还原反应，不能设计成原电池，反应B．Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑是氧化还原反应，能设计成原电池，
负极Zn发生了氧化反应，故答案为：B；氧化；
（2）①甲装置是原电池，发生电化学腐蚀，乙装置发生化学腐蚀．
A、甲是化学能转变为电能的装置，乙不是，故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，故B正确；
C、甲、乙中锌片质量都减少，铜片质量都不变，故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，故D正确；
故选BD；
②原电池原理引起的腐蚀速度大于化学腐蚀的速度，所以两烧杯中产生气泡的速度：甲＞乙，故答案为：＞；
③构成原电池的负极是锌失电子发生氧化反应，电极反应式为：Zn-2e-=Zn2+，故答案为：Zn-2e-=Zn2+；
④释后氢离子的物质的量为1L×0.1mol•L-1=0.1mol，生成氢气的氢离子的物质的量为$\frac{1.12L}{22.4L/mol}$=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$\frac{0.2mol}{0.1L}$=2mol/L，一个硫酸分子中含两个氢离子，所以原溶液中稀硫酸的浓度为1 mol•L-1，故答案为：1 mol•L-1．

点评 本题考查学生原电池的构成条件以及工作原理知识，属于综合知识的考查，难度不大．

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