Question

某化学兴趣小组为了探究原电池产生电流的过程，设计了如图所示实验：

（1）下列叙述中正确的是___。

A.打开开关K时铜片作负极，关闭开关K时铜片作正极

B.打开开关K，锌片和铜片上均有气泡产生

C.关闭开关K后，溶液中的H^＋浓度减小

D.关闭开关K产生气泡的速率比打开开关K时慢

（2）打开开关K后，装置中发生反应的离子方程式为___。

（3）关闭开关K后，则该装置为___(填“原电池”或“电解池”)，锌极为___极(填“正”、“负”、“阳”或“阴”)，铜极上的电极反应式为__。若反应过程中有0.3mol的电子发生转移，则产生的气体在标准状况下的体积为___L。

Answer

C Zn+2H＋=Zn2++H2↑ 原电池 负 2H＋＋2e-=H2↑ 3.36

【解析】

该体系中发生反应Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，当开关K闭合时，形成闭合回路构成原电池，此时Zn电极发生氧化反应为负极，Cu电极为正极；打开开关K，不能形成闭合回路，此时Zn电极上发生置换反应。

(1)A．打开开关K无法形成闭合回路，不能形成原电池，故A错误；

B．打开开关K，只有Zn与稀硫酸发生置换反应，产生气泡，铜电极上无明显现象，故B错误；

C．关闭开关K后，形成原电池，电池总反应为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，溶液中的H＋浓度减小，故C正确；

D．关闭开关K后，形成原电池，原电池可以加快氧化还原反应速率，故D错误；

综上所述选C；

(2)打开K，Zn与稀硫酸发生置换反应，离子方程式为Zn+2H＋=Zn2++H2↑；

(3)关闭K后，该装置为原电池装置，锌极发生氧化反应为负极，铜电极为正极，根据总反应可得铜电极的反应为2H＋＋2e-=H2↑；转移0.3mol电子时可以生成氢气0.15mol，标况下体积为3.36L。