Question

3．為了探究化學反應中的能量變化，某同學設計了如下兩個實驗．

（1）圖Ⅰ中發生反應的化學方程式為Zn+2H⁺═Zn²⁺+H₂↑，實驗中溫度計指示的溫度變化及其原因是升高；鋅與稀硫酸反應是放熱反應．
（2）圖Ⅱ實驗的實驗現象如表，請完成相應實驗現象的解釋．

實驗現象	解釋原因
Cu片上產生了大量氣泡	Zn、Cu構成原電池，H+在Cu片上得電子產生氫氣
溫度計指示的溫度無明顯變化	反應中的化學能主要轉化成了電能

（3）若將圖中的Cu片替換為Fe片，則Fe片上的電極反應式為2H⁺+2e^-=H₂↑．

Answer 1

分析 （1）鋅和稀硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣；稀硫酸和鋅的反應是放熱反應導致溶液溫度逐漸升高；
（2）該裝置構成原電池，Zn易失電子作負極，Cu作正極，正極上氫離子得電子生成氫氣；溫度計指示的溫度變化不明顯，說明化學能沒有全部轉化為熱能，大多數轉化為電能；
（3）如果將Cu替換為Fe片，Zn易失電子生成鋅離子而作負極．

解答 解：（1）鋅和稀硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣，離子方程式為Zn+2H⁺═Zn²⁺+H₂↑；稀硫酸和鋅的反應是放熱反應導致溶液溫度逐漸升高，化學能轉化為熱能；
故答案為：Zn+2H⁺═Zn²⁺+H₂↑；升高；鋅與稀硫酸反應是放熱反應；
（2）該裝置構成原電池，Zn易失電子作負極，Cu作正極，正極上氫離子得電子生成氫氣；溫度計指示的溫度變化不明顯，說明化學能沒有全部轉化為熱能，大多數轉化為電能，
故答案為：Zn、Cu構成原電池，H⁺在Cu片上得電子產生氫氣；反應中的化學能主要轉化成了電能；
（3）如果將Cu替換為Fe片，Zn易失電子生成鋅離子而作負，Fe片做正極，電極反應式為：2H⁺+2e^-=H₂↑
故答案為：2H⁺+2e^-=H₂↑．

點評 本題考查原電池原理及離子方程式的書寫，知道離子方程式書寫規則及反應實質是解本題關鍵，知道正負極的判斷方法，題目難度不大．