Question

某同学利用如图1装置进行实验，最初天平保持平衡状态．

（1）写出天平左边的烧杯中发生反应的离子方程式：

 

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（2）写出右边铜片上发生的电极反应式：

 

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（3）左边烧杯中产生气体的体积（在标准状况下）与时间的关系如图所2示．则在下图中用虚线画出右边烧杯产生气体体积（标准状况下）与时间的关系曲线．
（4）从反应开始至结束，天平的平衡状态为

 

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Answer 1

考点：原电池和电解池的工作原理,离子方程式的书写,电极反应和电池反应方程式

专题：

分析：（1）铜的活泼性位于H之后，不与稀硫酸反应，铁与稀硫酸反应生成氢气和硫酸亚铁，据此写出离子反应方程式即可；
（2）右边烧杯中铜片与铁片用导线连接，与稀硫酸溶液构成原电池，铁作原电池的负极，铜作正极，据此解答即可；
（3）由于右边烧杯构成原电池，故加快了化学反应速率，但是由于铁片的质量以及稀硫酸的物质的量均不变，故生成氢气总量相等，据此画图即可；
（4）右边化学反应速率快，即初始阶段放出氢气的速率快，故质量减轻的多，最后放出氢气质量一样，据此解答即可．

解答： 解：（1）铁与稀硫酸反应生成氢气和硫酸亚铁，离子反应方程式为：Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑，故答案为：Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑；
（2）铜片与铁片用导线连接，与稀硫酸溶液构成原电池，铁作原电池的负极，铜作正极，溶液中的氢离子在铜电极上得到电子生成氢气，电极反应方程式为：2H⁺+2e^-=H₂↑，故答案为：2H⁺+2e^-=H₂↑；
（3）右边烧杯构成原电池，故加快了化学反应速率，但是由于铁片的质量以及稀硫酸的物质的量均不变，故生成氢气总量相等，图象如下：，故答案为：；
（4）右边化学反应速率快，即初始阶段放出氢气的速率快，故质量减轻的多，最后放出氢气质量一样，故天平状态为：反应过程中，起初天平左边托盘低，右边托盘高，最后天平保持平衡，故答案为：反应过程中，起初天平左边托盘低，右边托盘高，最后天平保持平衡．

点评：本题考查原电池原理，明确发生的电极反应及图象的分析是解答本题的关键，题目难度中等．