Question

觀察圖A、B、C，回答下列問題：
（1）把一塊純凈的鋅片插入裝有稀硫酸的燒杯里，可觀察到鋅片上有氣泡，再平行插入一塊銅片，可觀察到銅片

 

（填“有”或“沒有”）氣泡產生．再用導線把鋅片和銅片連接起來（見圖A），組成一個原電池，負極為

 

，正極的電極反應式為

 

．
（2）如果燒杯中最初裝入的是2mol/L 500mL的稀硫酸溶液，構成銅鋅原電池（見圖B，假設產生的氣體沒有損失），當在標準狀況下收集到11.2L 的氫氣時，則此時燒杯內溶液中溶質的物質的量濃度分別為（溶液體積變化忽略不計）

 

、

 

．
（3）如果電極材料分別是鐵片和石墨并進行連接，插入氯化鈉溶液中（見圖C），放置數天后，主要發生

 

腐蝕，寫出正極的電極反應式

 

．
（4）生活中利用原電池原理生產了各種各樣的電池，廢電池必須進行集中處理的問題已被提到議事日程，其最主要原因是

 

．
A．回收利用電池外殼的金屬
B．防止電池中汞、鎘和鉛等重金屬離子對土壤、水源的污染
C．防止電池中滲泄的電解液腐蝕其他物品
D．回收其中的石墨電極．

Answer 1

考點：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學專題

分析：（1）金屬銅和硫酸不反應，鋅片、銅片和硫酸形成的原電池中，金屬銅為正極，鋅為負極；
（2）根據電極反應方程式來計算；
（3）鐵片、石墨和氯化鈉溶液構成的原電池中，金屬鐵發生吸氧腐蝕；
（4）廢舊電池含有重金屬離子，應防止重金屬污染．

解答： 解：（1）稀硫酸和Zn發生置換反應生成氫氣，和Cu不反應，所以銅片上沒有氣泡，用導線把鋅片和銅片連接起來，組成一個原電池，鋅易失電子作負極，銅作正極，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：沒有；鋅；2H⁺+2e^-=H₂↑；
（2）根據正極反應：2H⁺+2e^-=H₂↑，當在標準狀況下收集到11.2L即0.5mol的氫氣時，轉移電子是1mol，減少的氫離子為1mol，消耗硫酸0.5mol，則剩余硫酸的物質的量為2mol/L×0.5L-0.5mol=0.5mol，
所以剩余的硫酸的濃度為1mol/L，負極上的電極反應式為：Zn→Zn²⁺+2e^-，當轉移電子1mol時，生成鋅離子的量為0.5mol，所以c（ZnSO₄）=

0.5mol

0.5L

=1mol/L，
故答案為：c（H₂SO₄）=1mol/L；c（ZnSO₄）=1mol/L；
（3）鐵片、石墨和氯化鈉溶液構成的原電池中，金屬鐵發生吸氧腐蝕，正極上是氧氣得電子發生，電極反應為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，故答案為：吸氧；O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；
（4）廢舊電池中含有汞、鎘和鉛等重金屬元素，對人體有害，對土壤和水源的污染，不能隨意丟棄，而石墨電極、金屬外殼等回收的價值不是很大，主要考慮污染問題．
故答案為：B．

點評：本題考查了探究原電池構成條件、電極反應式的書寫等知識點，根據甲、乙判斷移動構成條件，同時考查學生分析問題、總結歸納能力，題目難度不大．