【題目】原電池原理的發(fā)現(xiàn)是儲能和供能技術(shù)的巨大進步,是化學對人類的項重大貢獻。

(1)某課外實驗小組欲探究鋁和銅的金屬性(原子失電子能力)強弱,同學們提出了如下實驗方案:

A.比較鋁和銅的硬度和熔點

B.比較二者在稀硫酸中的表現(xiàn)

C.用鋁片、銅片、硫酸鋁溶液硫酸銅溶液,比較二者的活動性

D.分別做鋁片、銅片與NaOH溶液反應的實驗

E.將鋁片、銅片用導線連接后共同投入稀鹽酸中接入電流計,觀察電流方向

上述方案中能達到實驗目的的是_____________。

(2)現(xiàn)有如下兩個反應:A.NaOH+HCl=NaCl+H2O B.Zn+H2SO4=ZnSO4+H2。上述反應中能設計成原電池的是__________(填字母代號),作負極的物質(zhì)發(fā)生了___反應(氧化還原”)。

(3)將純鋅片和純銅片按如圖所示方式插入100mL相同濃度的稀硫酸一段時間,回答下列問題:

下列說法正確的是________(填字母代號)。

A.甲、乙均為化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置 B.乙中銅片上沒有明顯變化

C.甲中銅片質(zhì)量減少、乙中鋅片質(zhì)量減少 D.兩燒杯中溶液的pH均增大

在相同時間內(nèi),兩燒杯中產(chǎn)生氣泡的速度:甲___(“>”、“<”“=”)。原因是______

當甲中產(chǎn)生1.12L(標準狀況)氣體時,將鋅、銅片取出,再將燒杯中的溶液稀釋至1L,測得溶液中c(H+)=0.1mol/L(設反應前后溶液體積不變)。試確定原稀硫酸的物質(zhì)的量濃度為_________

【答案】 BCE B 氧化 BD 甲池鋅銅可形成原電池,能加快Zn與硫酸的反應速率 1 mol·L1

【解析】1)比較金屬性強弱,可以根據(jù)金屬與酸反應的劇烈程度、構(gòu)成原電池的負極等方面分析,而與硬度、熔沸點及氫氧化物的穩(wěn)定性等無關(guān),據(jù)此進行解答;

2)自發(fā)的氧化還原反應可以設計成原電池,非自發(fā)的氧化還原反應不能設計成原電池;

3)①甲裝置符合原電池構(gòu)成條件,所以是原電池,乙不能形成閉合回路,所以不能構(gòu)成原電池,據(jù)此判斷;

②構(gòu)成原電池時反應速率加快;

③先計算氫離子的物質(zhì)的量再計算原來稀硫酸的濃度。

1A.鋁和銅的硬度和熔點與金屬性強弱無關(guān),A錯誤;B.金屬性越強,與酸反應越劇烈,可通過比較CuAl在稀硫酸中的表現(xiàn)判斷其金屬性強弱,B正確;C.用鋁片、銅片、硫酸鋁溶液、硫酸銅溶液,根據(jù)是否發(fā)生置換反應可比較二者的活動性,C正確;DAl與氫氧化鈉溶液反應是鋁的化學性質(zhì),與金屬活潑性無關(guān),不能根據(jù)是否與氫氧化鈉溶液反應判斷金屬性強弱,D錯誤;E.將鋁片、銅片用導線連接后共同浸入稀鹽酸中,接入電流計,通過觀察電流方向可判斷金屬性強弱,E正確;答案選BCE;

2A.NaOH+HClNaCl+H2O不是氧化還原反應,不能設計成原電池;B.Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑是氧化還原反應,能設計成原電池,鋅失去電子,負極是鋅,發(fā)生氧化反應;

3)①甲裝置是原電池,乙裝置不是原電池,鋅與稀硫酸直接發(fā)生置換反應。則A、甲是化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置,乙不是,A錯誤;B、乙裝置中銅片不反應,也沒構(gòu)成原電池的正極,所以銅片上沒有明顯變化,B正確;C、甲、乙中鋅片均失去電子,質(zhì)量都減少,甲中銅片質(zhì)量不變,C錯誤;D、兩個燒杯中都產(chǎn)生氫氣,氫離子濃度都降低,所以溶液的pH均增大,D正確。答案選BD;

②由于甲池鋅銅可形成原電池,能加快Zn與硫酸的反應速率,所以在相同時間內(nèi),兩燒杯中產(chǎn)生氣泡的速度:甲>乙;

③稀釋后氫離子的物質(zhì)的量為1L×0.1molL-1=0.1mol,生成氫氣的物質(zhì)的量為1.12L÷22.4L/mol0.05mol,所以原溶液中氫離子的物質(zhì)的量為0.2mol,原溶液中氫離子的濃度為0.2mol÷0.1L=2mol/L,一分子硫酸電離出兩個氫離子,所以原溶液中稀硫酸的濃度為1 molL-1。

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B.反應③的平衡常數(shù)K=
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