Question

在铜-锌原电池中，理论上应观察到的现象是：铜片上：    锌片上：    ．此时原电池的电极反应式是：正极：    负极：    ．但在实际实验中，锌片上也有    、表面变黑等现象，其原因是    ．
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    （选填“要快”、“要慢”、“相等”、“无法确定”），其微观解释是    ．

Answer 1

【答案】分析：根据得失电子判断电极反应现象并写出电极反应式；
根据实验现象分析形成此现象的原因；
在相同条件下，通过对比实验，判断含杂质的锌与纯锌哪个反应快，根据同性电荷、异性电荷的关系分析．
解答：解：该原电池中，铜片上，氢离子得电子生成氢气，所以看到的现象是：表面产生大量气泡；锌片上，锌失去电子生成锌离子进入溶液，锌片逐渐溶解，所以看到的现象是：表面无气泡，但锌片逐渐溶解；铜片作正极，锌片作负极，正极上的电极反应式为：2H⁺+2e^-=H₂↑；负极上的电极反应式为：Zn-2e^-=Zn²⁺；
   但在实际实验中，由于锌不纯，混有碳等杂质，锌、碳、稀硫酸构成微小的原电池，且锌、碳混在一起，所以看到锌片上有气泡、表面变黑等现象；
   在相同条件下，粗锌比纯锌反应速率快，氢离子在锌片上得电子生成氢气，首先要克服锌离子对它的排斥力，在在铜片上得电子生成氢气，而是通过静电引力，相对叫容易些，所以在相同条件下纯锌比纯锌反应速率快．
故答案为：表面产生大量气泡；表面无气泡，但锌片逐渐溶解；2H⁺+2e^-=H₂↑；Zn-2e^-=Zn²⁺；气泡；锌不纯，混有碳等杂质，本身在稀硫酸中形成许多微电池；要快；氢离子不需要克服锌离子对它的排斥力到锌片上得电子，而是通过静电引力到铜片上得电子．
点评：本题考查了原电池的正负极的判断及电极反应式的书写等知识点，写电极反应式时要注意电解质溶液的成分，电解质溶液不同，电极反应式可能不同，如氢氧燃料电池中电解质为酸或碱时，电极反应式就不同．