Question

（1）（19分）①研究性学习小组为了证明铁的金属性比铜强，他设计了如下几种方案，其中合理的是         （填序号）

A．铁片置于硫酸铜溶液中有铜析出；

B．铁、铜与氯气反应分别生成FeCl₃、CuCl₂；

C．铜片置于FeCl₃溶液中，铜片逐渐溶解（2FeCl₃+Cu＝2FeCl₂+ CuCl₂）

D．铁片、铜片分别置于盛有稀硫酸的烧杯中，铁片上有气泡产生，而铜片无气泡

E．常温下，分别将铁片和铜片置于浓硝酸中，铁片不溶解，而铜片溶解

②请你另设计一个能证明铁的金属活动性比铜强的实验。要求：

a．此方案的原理不同于上述任一合理方案；

b．在方框内绘出实验装置图并注明所需的药品；

c．写出实验过程中的主要实验现象并用相关化学用语解释现象

（2）学完原电池的相关知识后，甲组同学认为构成原电池必须有三个条件：①活动性不同的两极；②电解质溶液；③闭合回路。乙组同学对条件①提出异议，认为相同的两极也可以构成原电池，以下为乙组同学的实验装置简图以及实验报告的部分内容。请仔细阅读实验报告，然后将实验报告补充完整并填在相应的横线上。装置中盐桥的作用之一是使整个装置构成闭合回路。

浓差电池与温差电池

一、【实验目的】

1、电池中两杯溶液及电极均相同，两杯溶液的浓度不同，可否形成原电池

2、电池中两杯溶液及电极均相同，两杯溶液的温度不同，可否形成原电池

3、电池中两杯溶液及电极均相同，研究两杯溶液的                 对电池电压和电流的影响

4、电池中两杯溶液及电极均相同，研究两杯溶液的                 对电池电压和电流的影响

二、【仪器与药品】略。

三、【实验方法与步骤】

Ⅰ、实验方法：略。

Ⅱ、研究的步骤

㈠实验A：浓差电池

电解液均为硫酸铜，电极均为铜片：

1、甲烧杯中固定装入浓度 0.8 mol/L 的硫酸铜溶液。

2、乙烧杯中分別装入浓度 0.8 mol/L、0.4 mol/L 、0.2 mol/L、0.1 mol/L、0.05 mol/L、0.025 mol/L 的硫酸铜溶液。

3、使用铜片当电极。测量这六种组合电池的稳定电压及电流，将结果记录于表 1。

㈡实验B：温差电池

电解液均为硫酸铜，电极均为铜片：（步骤略，结果记录于表2）

四、【实验结果】

实验A：浓差电池 ：表1

甲杯硫酸铜浓度 mol/L	0.8	0.8	0.8	0.8	0.8	0.8
乙杯硫酸铜浓度 mol/L	0.8	0.4	0.2	0.1	0.05	0.025
两杯溶液浓度差值	0	0.4	0.6	0.7	0.75	0.775
电压  mV	0	6	12	16	22	26
电流  mA	0	0.02	0.04	0.06	0.07	0.08

实验B：温差电池：表2

甲杯硫酸铜温度℃	19	19	19	19	19	19
乙杯硫酸铜温度℃	19	29	39	49	59	69
两杯溶液温差℃	0	10	20	30	40	50
电压  mV	0	6.1	12	20[来源:]	27	34
电流  mA	0	0.025	0.047	0.07	0.15	0.18

五、【讨论】

1、浓差电池：若硫酸铜浓差电池放电较长一段时间后，可观察到甲杯高浓度的溶液颜色逐渐变浅，而乙杯颜色变深，而电压也逐渐下降，同时可观察到甲杯中铜片表面有铜析出。

这说明：甲杯中的电极反应式为                                           

        乙杯中的电极反应式为                                           

电池放电一段较长时间后电压下降的原因：                             

    2、温差电池（略）

六、【结论】

由上述【实验结果】可得结论：

实验A:                                                        [来源:学&科&网Z&X&X&K]

实验B:（略）

甲、乙两小组同学给你什么启示：

                                                                                   

 

Answer 1

【答案】

（1）

①AD（2分）

②图（2分，其他合理答案亦可）

现象：铜片表面有气泡；（1分）解释：2H⁺+2e^-=H₂↑（2分）

现象：铁片逐渐溶解；（1分）  解释：Fe-2e^-=Fe²⁺　（2分）（其他合理答案亦可）

（2）（共9分）

一、1、浓度差；  2、温度差  （ 或1、温度差   2、浓度差）   （各1分）

                            （没“差”字，不得分）

五、Cu²⁺+2e^-=Cu      Cu-2e^-=Cu²⁺    (各2分)      两杯溶液浓度差变小（1分）

六、实验A结论：

两杯溶液及电极均相同，两杯溶液浓度差越大，浓差电池的电流、电压越大；（1分）

两杯溶液及电极均相同，两杯溶液浓度不同，即可形成浓差电池等其他合理答案亦可

启示：敢于质疑，勇于探究（其他合理答案亦可）（1分）

【解析】