Question

7．利用原電池原理可以探究金屬的活動性．
（1）將鋅片和銀片浸入稀硫酸中組成原電池，兩電極間連接一個電流計．鋅片做負極（填“正”或“負”），銀片上發生的電極反應式是2H⁺+2e^-=H₂↑．
（2）若該電池中兩電極的總質量為60g，工作一段時間后，取出鋅片和銀片洗凈干燥后稱重，總質量為47g．此時產生標準狀況下氫氣的體積為4.48L，通過導線的電子的物質的量為0.4mol．
（3）為證明鐵的金屬活動性比銅強，某同學設計了如下一些方案．其中能證明鐵的金屬活動性比銅強的方案是①③④．（填序號）

方  案	現象或產物
①將鐵片置于CuSO4溶液中	鐵片上有亮紅色物質析出
②將鐵絲和銅絲分別在氯氣燃燒	產物分別為FeCl3和CuCl2
③將鐵片和銅片分別置于稀硫酸溶液中	鐵片上有氣泡產生，銅片上無氣泡產生
④將鐵片和銅片置于盛有稀硫酸的燒杯中，并用導線連接	鐵片溶解，銅片上有氣泡產生

Answer 1

分析 （1）該原電池中，Zn易失電子作負極，Ag作正極，正極上氫離子得電子發生還原反應；
（2）該原電池中，負極上鋅溶解、正極上生成氫氣，所以負極質量減少、正極質量不變，則反應前后電極質量減少的量是鋅的質量，根據轉移電子相等計算生成氫氣體積；根據鋅和轉移電子之間的關系式計算轉移電子物質的量；
（3）金屬的金屬活動性越強，其單質的還原性越強，金屬單質與酸或水反應越劇烈，較活潑金屬能從較不活潑金屬鹽溶液中置換出來，一般來說原電池中較活潑金屬作負極、較不活潑金屬作正極．

解答 解：（1）該原電池中，Zn易失電子作負極，Ag作正極，正極上氫離子得電子發生還原反應，電極反應式為2H⁺+2e^-=H₂↑，故答案為：負；2H⁺+2e^-=H₂↑；
（2）該原電池中，負極上鋅溶解、正極上生成氫氣，所以負極質量減少、正極質量不變，則反應前后電極質量減少的量是鋅的質量，則參加反應的鋅的質量=（60-47）g=13g，其物質的量=13g÷65g/mol=0.2mol，根據轉移電子相等得生成氫氣體積=$\frac{0.2mol×2}{2}×22.4L/mol$=4.48L；根據鋅和轉移電子之間的關系式得轉移電子物質的量=0.2mol×2=0.4mol，
故答案為：4.48；0.4；
（3）金屬的金屬活動性越強，其單質的還原性越強，金屬單質與酸或水反應越劇烈，較活潑金屬能從較不活潑金屬鹽溶液中置換出來，一般來說原電池中較活潑金屬作負極、較不活潑金屬作正極，
①將鐵片置于CuSO₄溶液中，鐵片上有亮紅色物質析出，說明鐵能置換出Cu，則金屬活動性Fe＞Cu，故正確；
②金屬的活動性強弱與失電子多少無關，所以不能據此判斷金屬性強弱，故錯誤；
③將鐵片和銅片分別置于稀硫酸溶液中，鐵片上有氣泡產生，銅片上無氣泡產生，說明鐵能置換出氫氣、Cu不能，則金屬活動性Fe＞Cu，故正確；
④將鐵片和銅片置于盛有稀硫酸的燒杯中，并用導線連接，鐵片溶解，銅片上有氣泡產生，則Fe作負極、Cu作正極，所以金屬活動性Fe＞Cu，故正確；
故答案為：①③④．

點評 本題考查原電池原理及金屬活動性強弱判斷，側重考查基本原理，明確正負極的判斷方法是解本題關鍵，知道金屬活動性強弱與失電子難易程度有關，與失電子多少無關，易錯選項是（3）②．