Question

4．（1）指出下列能量的變化：
學校燃燒煤煮飯化學能轉化為熱能，用畜電池點亮燈泡電能轉化為光能．
（2）原電池是化學對人類的一項重大貢獻．某興趣小組為研究原電池原理，設計如圖裝置：
①a和b不連接時，燒杯中現象是若鋅片逐漸溶解，鋅片上有氣泡冒出．
②a和b用導線連接，Cu極為原電池正極（填“正”或“負”），電極反應式為：2H⁺+2e^-=H₂↑；溶液中H⁺移向Cu（填“Cu”或“Zn”）極．電池總反應式為：Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑．
③若電解質溶液改為AgNO₃溶液，當轉移0.2mol電子時，則理論上Cu片質量變化為21.6g．

Answer 1

分析 （1）燃燒是將化學能轉化為熱能，畜電池點亮燈泡是電能轉化為光能；
（2）①a和b不連接時，不能構成原電池，鋅片與稀硫酸反應產生氫氣，銅不與稀硫酸反應；
②a和b用導線連接時，該裝置構成原電池，鋅易失電子作負極、Cu作正極，負極電極反應為Zn-2e^-=Zn²⁺、正極反應為2H⁺+2e^-=H₂↑，放電時，電解質溶液中陽離子向正極移動、陰離子向負極移動；
③根據銀和轉移電子之間的關系式計算．

解答 解：（1）燃燒是將化學能轉化為熱能，畜電池點亮燈泡是電能轉化為光能，
故答案為：化學能轉化為熱能；電能轉化為光能；
（2）①a和b不連接時，不能構成原電池，鋅片與稀硫酸反應產生氫氣，銅不與稀硫酸反應，則燒杯中現象是鋅片逐漸溶解，鋅片上有氣泡冒出，
故答案為：鋅片逐漸溶解，鋅片上有氣泡冒出；
②a和b用導線連接時，該裝置為原電池，鋅易失電子作負極、Cu作正極，正極上氫離子放電，電極反應為2H⁺+2e^-=H₂↑，電池總反應式為：Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑，
故答案為：正； 2H⁺+2e^-=H₂↑； Cu；Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑；
③銀離子在正極銅上得電子：Ag⁺+e^-=Ag，當轉移電子物質的量為0.2mol，其正極析出銀的質量為0.2mol×108g/mol=21.6g，
故答案為：21.6．

點評 本題考查原電池原理、氧化還原反應的有關計算等知識點，明確原電池電極反應式的書寫是解題關鍵，比較簡單．