Question

4．某同學(xué)想利用原電池反應(yīng)探究Zn和Cu的金屬活動性順序．請你幫他選擇適宜的材料和試劑設(shè)計一個原電池，并完成下列實(shí)驗(yàn)報告：
實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄縕n和Cu的金屬活動性順序
（1）電極材料：正極：銅片；負(fù)極：鋅片；電解質(zhì)溶液為H₂SO₄溶液．
（2）寫出正極反應(yīng)式：2H⁺+2e^-=H₂↑．
（3）請畫出該原電池裝置圖：
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：負(fù)極不斷溶解，正極上氣泡產(chǎn)生
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：金屬活動性Zn＞Cu．

Answer 1

分析 利用置換反應(yīng)Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑，據(jù)此設(shè)計原電池時，鋅為負(fù)極，銅為正極，工作時，正極反應(yīng)式為2H⁺+2e^-=H₂↑，負(fù)極反應(yīng)式為Zn-2e-=Zn²⁺，Zn逐漸溶解，據(jù)此分析解答．

解答 解：（1）利用反應(yīng)Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑設(shè)計原電池時，根據(jù)反應(yīng)可知，Zn為負(fù)極，則正極可以是活潑性不如Zn的金屬如Cu等，也可以是碳棒，電解質(zhì)溶液是稀硫酸，
故答案為：銅片；鋅片；
（2）正極上氫離子導(dǎo)致發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣，所以正極反應(yīng)式為2H⁺+2e^-=H₂↑，故答案為：2H⁺+2e^-=H₂↑；
（3）負(fù)極是Zn、Cu是正極，電解質(zhì)溶液是稀硫酸，所以裝置圖為，
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：負(fù)極不斷溶解，正極上氣泡產(chǎn)生
由此得出的結(jié)論是：金屬活動性Zn＞Cu，
故答案為：；金屬活動性Zn＞Cu．

點(diǎn)評 本題考查原電池設(shè)計，為高頻考點(diǎn)，根據(jù)元素化合價變化確定正負(fù)極材料及電解質(zhì)溶液，一般來說，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)的金屬作負(fù)極，發(fā)生還原反應(yīng)的電解質(zhì)為原電池電解質(zhì)，題目難度不大．