Question

4．如图所示的铜-锌原电池中，理论上应观察到的现象是：
①铜片上：有气泡生成，
②此时原电池的电极反应式是：
正极：2H⁺+2e^-=H₂↑负极：Zn-2e^-=Zn²⁺；
③若生成的氢气在标况下的体积为4.48L，则反应过程中有0.4mol电子转移．在相同温度下，同样大小的混有碳粒等杂质的锌比纯锌与同浓度同体积的稀硫酸反应的速率要快（选填“要快”、“要慢”、“相等”、“无法确定”）

Answer 1

分析 铜、锌、稀硫酸构成的原电池中，锌易失电子作负极，铜作正极，负极上失电子发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应，据此分析解答．

解答 解：铜、锌、稀硫酸构成的原电池中，锌易失电子发生氧化反应而作负极，负极上电极反应式为 Zn-2e^-=Zn²⁺，锌片逐渐溶解；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↑，铜电极上有氢气生成，所以看到的现象是铜片上有气泡产生，若有0.2摩尔电子转移，依据电极反应计算得到生成氢气物质的量为0.2mol，
①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↑，铜电极上有氢气生成，所以看到的现象是铜片上有气泡产生，
故答案为：有气泡生成；
②铜、锌、稀硫酸构成的原电池中，锌易失电子发生氧化反应而作负极，负极上电极反应式为 Zn-2e^-=Zn²⁺，锌片逐渐溶解；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↑，
故答案为：2H⁺+2e^-=H₂↑；Zn-2e^-=Zn²⁺；
③若生成的氢气在标况下的体积为4.48L，氢气的物质的量为$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，所以有0.2×2mol电子转移，原电池加快反应速率；
故答案为：0.4；要快．

点评 本题考查了原电池原理，明确正负极上得失电子、反应类型、电极反应式的书写即可解答，难度不大．