Question

分别按下图甲、乙所示装置进行实验，图中两个烧杯里的溶液为同浓度的稀硫酸，乙中A为电流表。请回答下列问题：

（1）以下叙述中，正确的是________(填字母)。

A．甲中锌片是负极，乙中铜片是正极

B．两烧杯中铜片表面均有气泡产生

C．两烧杯中溶液pH均增大

D．产生气泡的速度甲中比乙中慢

E．乙的外电路中电流方向Zn→Cu

F．乙溶液中SO₄^2-向铜片方向移动

（2）变化过程中能量转化的主要形式：甲为________；乙为____________。

（3）在乙实验中，某同学发现不仅在铜片上有气泡产生，而且在锌片上也产生了气体，分析原因可能是_______________________ 。

（4）在乙实验中，如果把硫酸换成硫酸铜溶液，请写出铜电极的电极反应式__________________。当电路中转移0.2 mol电子时，消耗负极材料的质量为_________g。

Answer

CD 化学能转化为热能 化学能转化为电能 锌片不纯，有杂质，形成原电池 Cu2++2e-=Cu 6.5

【解析】

(1)锌比铜活泼，能与稀硫酸反应，铜为金属活动性顺序表H元素之后的金属，不能与稀硫酸反应，甲没有形成闭合回路，不能形成原电池，乙形成闭合回路，形成原电池，根据原电池的组成条件和工作原理解答；

(2)金属和酸反应放热，甲没有形成闭合回路，不能形成原电池，乙形成闭合回路，形成原电池，根据装置反应特点分析解答；

(3)在乙实验中，某同学发现不仅在铜片上有气泡产生，而且在锌片上也产生了气体，则说明锌片不纯；

(4)锌比铜活泼，能与硫酸铜反应，方程式为Zn+Cu2+=Zn2++Cu，形成原电池时铜电极为正极、Zn为负极，结合电极反应式分析解答。

(1)A．甲没有形成闭合回路，不能形成原电池，故A错误；B．铜为金属活动性顺序表H元素之后的金属，不能与稀硫酸反应，甲烧杯中铜片表面没有气泡产生，故B错误；C．两烧杯中硫酸都参加反应，氢离子浓度减小，溶液的pH均增大，故C正确；D．乙能形成原电池反应，较一般化学反应速率更大，所以产生气泡的速率甲中比乙中慢，故D正确；E．原电池中电子由负极经外电路流向正极，乙形成原电池，Zn为负极，Cu为正极，则电流方向Cu→Zn，故E错误；F．原电池中阴离子移向负极，阳离子移向正极，乙溶液中SO42-向锌片方向移动，故F错误；故答案为CD；

(2)甲没有形成闭合回路，不能形成原电池，反应放热，将化学能转变为热能，乙形成闭合回路，形成原电池，将化学能转变为电能，故答案为化学能转化为热能；化学能转化为电能；

(3)在乙实验中，某同学发现不仅在铜片上有气泡产生，而且在锌片上也产生了气体，可能是锌片不纯，在锌片上形成了微小的原电池导致，故答案为锌片不纯，在锌片上形成原电池；

(4)在乙实验中，如果把硫酸换成硫酸铜溶液，Cu2+在正极上得电子被还原产生Cu，电极反应式为Cu2++2e-=Cu，Zn为负极，电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，n(Zn)=n(e-)=0.1mol，m(Zn)=0.1mol×65g/mol=6.5g，故答案为Cu2++2e-=Cu；6.5g。