题目内容
【题目】分别按下图甲、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:
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(1)以下叙述中,正确的是__________。
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
F. 乙溶液中SO42-向铜片方向移动
(2)变化过程中能量转化的主要形式是:甲为__________;乙为__________。
(3)在乙实验中,某同学发现不仅在铜片上有气泡产生,而且在锌片上也产生了气体,分析原因可能是______________________________________________。
(4)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及总反应离子方程式:铜电极: __________________,总反应: ________________________________。
当电路中转移0.25 mol电子时,消耗负极材料的质量为________________ (Zn的相对原子质量65)
【答案】 C、D 化学能转化为热能 化学能转化为电能 锌片不纯,在锌片上就形成原电池 Cu2+ + 2e- = Cu Zn + Cu2+ =Zn2+ +Cu 8.125克
【解析】(1)A项,甲中没有形成闭合回路,不能构成原电池,故A错误;B项,铜不能与稀硫酸反应,所以甲烧杯中铜片表面没有气泡产生,故B错误;C项,两烧杯中氢离子都参加反应,浓度都减小,溶液的pH均增大,故C正确;D项,乙中构成原电池,加快了化学反应速率,所以产生气泡的速率甲中比乙中慢,故D正确;E项,电子由负极经外电路流向正极,电流相反,乙中Zn为负极,Cu为正极,所以电流方向Cu→Zn,故E错误;F项,乙中构成原电池,Zn为负极,失去电子,电子沿外电路流向正极Cu,溶液中的H+项铜片方向移动,SO42-向锌片方向移动,故F错误。综上,选C、D。
(2)甲没有构成原电池,该反应放热,故化学能转化为热能;乙构成原电池,故化学能转化为电能。
(3)在锌片上也看到有气泡产生,说明锌片上也构成了原电池,所以肯定是锌片不纯造成的。
(4)在乙实验中,如果把硫酸换成硫酸铜溶液,则反应原理为:Zn +Cu2+=Zn2++Cu,即为该原电池的总反应;溶液中的铜离子在铜电极上获得电子发生还原反应,电极反应是为:Cu2++2e-=Cu。
(5)负极反应为:Zn-2e-=Zn2+,当电路中转移0.25 mol电子时,消耗锌0.125mol,质量为:0.125mol×65gmol-1=8.125g。