Question

16．某化学兴趣小组想利用原电池反应检测Zn和Cu的金属活动性顺序．现提供硫酸铜溶液，请设计一个原电池，并完成下列实验报告：
实验目的：探究Zn和Cu的金属活动性顺序
（1）电极 材料：正极：铜片；负极：锌片；
（2）写出电极反应式：
正极：Cu²⁺+2e^-=Cu；负极：Zn-2e^-=Zn²⁺．
（3）实验现象：负极不断溶解，正极上有红色固体析出，溶液蓝色变浅
（4）实验结论：金属活动性Zn＞Cu．

Answer 1

分析 利用置换反应Zn+CuSO₄=ZnSO₄+Cu，说明Zn和Cu的金属活动性顺序，据此设计原电池时，根据反应可知，Zn为负极，则正极可以是活泼性不如Zn的金属如Cu等，也可以是碳棒，电解质溶液应为CuSO₄，工作时，正极反应式为Cu²⁺+2e^-=Cu，有红色金属析出，负极反应式为Zn-2e-=Zn²⁺，Zn棒逐渐溶解．

解答 解：（1）利用反应Zn+CuSO₄=ZnSO₄+Cu设计原电池时，根据反应可知，Zn为负极，则正极可以是活泼性不如Zn的金属如Cu等，也可以是碳棒，电解质溶液应为CuSO₄，故答案为：铜片；锌片；
（2）原电池工作时，正极反应式为Cu²⁺+2e^-=Cu，负极反应式为Zn-2e-=Zn²⁺，故答案为：Cu²⁺+2e^-=Cu；Zn-2e^-=Zn²⁺；
（3）正极发生还原反应，生成红色金属铜，溶液蓝色变浅．负极发生氧化反应，锌逐渐溶解，故答案为：负极不断溶解，正极上有红色固体析出，溶液蓝色变浅；
（4）锌逐渐溶解，正极析出红色金属铜，说明金属活动性Zn＞Cu，故答案为：金属活动性Zn＞Cu．

点评 本题考查原电池的设计和工作原理，题目难度不大，注意原电池正负极材料及电解质溶液的选择．