Question

（思维拓展题）某研究学习小组为探究锌与盐酸反应，取同质量、同体积的锌片、同浓度盐酸做了下列平行实验：
实验一、把纯锌片投入到盛有稀盐酸的试管中，发现氢气发生的速率变化如图所示：
实验二、把纯锌片投入到含FeCl₃的同浓度工业稀盐酸中，发现放出氢气量减少．
实验三、将不纯的锌片与稀盐酸反应，发现反应速率加快．
实验四、在盐酸中滴入几滴CuCl₂溶液，同样生成氢气速率加快．
问题：
（1）试分析实验一中t₁～t₂速率变化的主要原因是

纯锌与稀盐酸反应，放出热量，温度升高

，t₂～t₃速率变化的主要原因是

随着反应进行c（H⁺）降低

．
（2）实验二放出氢气量减少的原因是

锌片与FeCl₃反应，导致与盐酸反应的锌的质量减少

．
（3）某同学认为实验三和四反应速率加快原因，均因为原电池的存在，你认为是否正确，若不正确，说明原因．若正确写出原电池的电解质溶液、正、负极材料及电极反应．

	负极材料	正极材料	负极反应式	正极反应式	电解质溶液
实验三	Zn	杂质	Zn-2e-=Zn2+	2H++2e-=H2↑	盐酸
实验四	Zn	Cu	Zn-2e-=Zn2+	2H++2e-=H2↑	盐酸

．

Answer 1

分析：（1）纯锌与稀盐酸反应，放出热量，速率加快，后期c（H⁺）起主导作用，随着反应进行c（H⁺）降低，反应速率减慢；
（2）锌片与FeCl₃反应，导致与盐酸反应的锌的质量减少；
（3）清楚原电池原电池的构成条件及本质，判断正负电极，生成物质，遵循质量守恒，电荷守恒，电子转移守恒，以此解答．

解答：解：（1）开始温度起主要作用，纯锌与稀盐酸反应，放出热量，温度升高，t₁～t₂速率加快；后期c（H⁺）起主导作用，随着反应进行c（H⁺）降低，t₂～t₃反应速率减慢；
故答案为：纯锌与稀盐酸反应，放出热量，温度升高；随着反应进行c（H⁺）降低
（2）锌片与FeCl₃反应，导致与盐酸反应的锌的质量减少，生成氢气量减少；
故答案为：锌片与FeCl₃反应，导致与盐酸反应的锌的质量减少
（3）实验三、实验四构成原电池的本质都是发生反应Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑，
实验三、Zn发生氧化反应，负极材料是Zn，负极电极反应式为Zn-2e^-=Zn²⁺，正极是比锌不活泼的杂质，H⁺在正极发生还原反应，正极电极反应式为2H⁺+2e^-=H₂↑，电解质溶液是盐酸；
实验四、Zn发生氧化反应，负极材料是Zn，负极电极反应式为Zn-2e^-=Zn²⁺，Cu是正极材料，H⁺在正极发生还原反应，正极电极反应式为2H⁺+2e^-=H₂↑，电解质溶液是盐酸．
故答案为：

	负极材料	正极材料	负极反应式	正极反应式	电解质溶液
实验三	Zn	杂质	Zn-2e-=Zn2+	2H++2e-=H2↑	盐酸
实验四	Zn	Cu	Zn-2e-=Zn2+	2H++2e-=H2↑	盐酸

点评：本题考查学生对知识的迁移运用，涉及外界条件对反应速率的影响、原电池原理，电极反应式书写是难点，在学习中多加练习．尤其是燃料电池，通常用两个半反应相加得电池反应式，进行有关反应式的书写．