Question

某化学研究性学习小组针对原电池形成条件，设计了实验方案，进行如下探究。

(1)请填写有关实验现象并得出相关结论。

编号	实验装置	实验现象
1		锌棒逐渐溶解，表面有气体生成；铜棒表面无现象
2		两锌棒逐渐溶解，表面均有气体生成；电流计指针不偏转
3		铜棒表面的现象是:有气体生成，电流计指针发生偏转

①通过实验2和3，可得出原电池的形成条件是______________；

②通过实验1和3，可得出原电池的形成条件是_______________；

③若将3装置中硫酸换成乙醇，电流计指针将不发生偏转，从而可得出原电池形成条件是_______；

(2)分别写出实验3中Zn棒和Cu棒上发生的电极反应式：

Zn棒：______________；Cu棒：____________。

Answer

活泼性不同的两个电极 形成闭合回路 有电解质溶液 Zn-2e-=Zn2+ 2H++2e-=H2↑

【解析】

(1)实验3构成原电池，铜棒表面产生气体，电流计指针发生偏转；

①通过实验2和3，实验2和实验3差别在于实验2两电极均为Zn，实验3一个电极为Zn，一个电极为Cu，金属活泼性存在差异；

②通过实验1和3，实验1和实验3的差别在于实验1两电极没有外电路连接，无法形成原电池；

③若将3装置中硫酸换成乙醇，电流计指针将不发生偏转，说明电解质溶液对原电池存在影响；

(2)Zn作负极，发生氧化反应，Cu作正极，发生还原反应。

(1)①实验2的两个电极相同，没有构成原电池，电流计指针不偏转；而实验3两个电极不同，构成了原电池，铜棒表面产生气体，电流计指针发生偏转，说明原电池的形成条件是活泼性不同的两个电极；

②通过对比实验1和3可知：实验1和实验3的差别在于实验1的两电极没有外电路连接，无法形成原电池；实验3的两个电极连接起来，形成了闭合回路，所以可得出原电池的形成条件是：要形成闭合回路；

③若将3装置中硫酸换成乙醇，电流计指针将不发生偏转，说明电解质溶液对原电池存在影响，乙醇是非电解质，无法形成闭合回路，因此不能形成原电池，故可知原电池形成条件是：要有电解质溶液；

(2)在该原电池中，由于金属活动性Zn>Cu，所以活泼的Zn作负极，失去电子，发生氧化反应，电极反应式为：Zn-2e-=Zn2+；活动性弱的Cu作正极，在正极上溶液中的H+在Cu上得到电子，发生还原反应产生H2，所以正极的电极反应为：2H++2e-=H2↑。