题目内容

3．为了探究化学反应中的能量变化，某同学设计了如下两个实验．

（1）图Ⅰ中发生反应的化学方程式为Zn+2H+═Zn2++H2↑，实验中温度计指示的温度变化及其原因是升高；锌与稀硫酸反应是放热反应．
（2）图Ⅱ实验的实验现象如表，请完成相应实验现象的解释．
 实验现象解释原因
 Cu片上产生了大量气泡Zn、Cu构成原电池，H+在Cu片上得电子产生氢气
温度计指示的温度无明显变化反应中的化学能主要转化成了电能
（3）若将图中的Cu片替换为Fe片，则Fe片上的电极反应式为2H++2e-=H2↑．

分析 （1）锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气；稀硫酸和锌的反应是放热反应导致溶液温度逐渐升高；
（2）该装置构成原电池，Zn易失电子作负极，Cu作正极，正极上氢离子得电子生成氢气；温度计指示的温度变化不明显，说明化学能没有全部转化为热能，大多数转化为电能；
（3）如果将Cu替换为Fe片，Zn易失电子生成锌离子而作负极．

解答 解：（1）锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，离子方程式为Zn+2H+═Zn2++H2↑；稀硫酸和锌的反应是放热反应导致溶液温度逐渐升高，化学能转化为热能；
故答案为：Zn+2H+═Zn2++H2↑；升高；锌与稀硫酸反应是放热反应；
（2）该装置构成原电池，Zn易失电子作负极，Cu作正极，正极上氢离子得电子生成氢气；温度计指示的温度变化不明显，说明化学能没有全部转化为热能，大多数转化为电能，
故答案为：Zn、Cu构成原电池，H+在Cu片上得电子产生氢气；反应中的化学能主要转化成了电能；
（3）如果将Cu替换为Fe片，Zn易失电子生成锌离子而作负，Fe片做正极，电极反应式为：2H++2e-=H2↑
故答案为：2H++2e-=H2↑．

点评 本题考查原电池原理及离子方程式的书写，知道离子方程式书写规则及反应实质是解本题关键，知道正负极的判断方法，题目难度不大．

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