Question

（1）把一块纯净的锌片插入装有稀硫酸的烧杯里，可观察到锌片上有气泡，再平行插入一块铜片(锌片和铜片不接触)，可观察到铜片上________(填“有”或“没有”)气泡产生。再用导线把锌片和铜片连接起来(见图A)，组成一个原电池，负极为________，正极的电极反应式为________________________。

　　

（2）如果烧杯中最初装入的是2 mol/L 500 mL的稀硫酸溶液，构成铜锌原电池(见图B，假设产生的气体没有损失)，当在标准状况下收集到11.2 L的氢气时，则此时烧杯内溶液中硫酸的物质的量浓度为(溶液体积变化忽略不计)____________________。

（3）生活中利用原电池原理生产了各种各样的电池，废电池必须进行集中处理的问题已被提到议事日程，其主要原因是________________。

A．回收利用电池外壳的金属

B．防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤、水源的污染

C．防止电池中渗漏的电解液腐蚀其他物品

D．回收其中石墨电极

Answer

没有 锌 2H＋＋2e－=H2↑ 1 mol/L B

【解析】

(1)金属铜和硫酸不反应，锌片、铜片和硫酸形成的原电池中，金属铜为正极，锌为负极；

(2)根据电极反应方程式来计算；

(3)废旧电池含有重金属离子，应防止重金属离子对土壤、水源的污染。

(1)稀硫酸和Zn发生置换反应生成氢气，在金属活动性顺序表中，Cu处于H的后面，Cu和稀硫酸不反应，所以铜片上没有气泡；用导线把锌片和铜片连接起来，组成一个原电池，锌易失电子作负极，铜作正极，正极上氢离子得电子发生还原反应，电极反应式为2H＋＋2e－=H2↑；

(2)根据正极反应：2H＋＋2e－=H2↑，当在标准状况下收集到11.2L，即0.5mol的氢气时，转移电子是1mol，消耗的氢离子物质的量为1mol，消耗硫酸0.5mol，则剩余硫酸的物质的量为2mol/L×0.5L−0.5mol=0.5mol，所以剩余的硫酸的浓度c===1mol/L；

(3)废旧电池中含有汞、镉和铅等重金属离子，对人体有害，对土壤和水源的污染，不能随意丢弃，废旧电池集中处理主要考虑污染问题，答案选B。