Question

7．原電池是化學(xué)對(duì)人類的一項(xiàng)重大貢獻(xiàn)．某興趣小組為研究原電池原理，設(shè)計(jì)如圖裝置：
（1）a和b用導(dǎo)線連接時(shí)，Cu極為原電池正極（填“正”或“負(fù)”），電極反應(yīng)式為2H⁺+2e^-=H₂，Zn極發(fā)生正；2H⁺+2e^-=H₂↑；氧化；Cu（填“氧化”或“還原”）反應(yīng)，溶液中H⁺移向Cu（填“Cu”或“Zn”）極．
（2）無(wú)論a和b是否連接，Zn片均被腐蝕．若轉(zhuǎn)移了0.2mol電子，則理論上Zn片質(zhì)量減輕6.5g．
（3）有同學(xué)向把Ba（OH）₂•8H₂O晶體與NH₄Cl晶體的反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池，你認(rèn)為是否可行？否（填“是”或“否”），理由是此反應(yīng)為非氧化還原反應(yīng)，且反應(yīng)吸熱；．
（4）研究表明，在一定條件下2mol H₂O（g）和1mol O₂（g）完全化合生成2molH₂O（g）放出的熱量：①與在相同條件下2mol H₂O（g）完全分解為2mol H₂（g）和1mol O₂（g）所吸收的熱量數(shù)值上相等；②在一定溫度和壓強(qiáng)下，1mol H₂（g）和0.5mol O₂（g）完全化合生成1mol H₂O（g）放出的2倍；③比在相同條件下2mol H₂（g）和1mol O₂（g）完全化合生成2mol H₂O（I）放出的熱量少．由此，你得到結(jié)論是同一個(gè)反應(yīng)正向放出的熱量與逆向吸收的熱量數(shù)值相等，焓變與化學(xué)計(jì)量數(shù)成正比，液態(tài)水轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)水要吸收熱量．

Answer 1

分析 （1）該裝置構(gòu)成原電池，鋅易失電子作負(fù)極、Cu作正極，負(fù)極電極反應(yīng)為Zn-2e^-=Zn²⁺、正極反應(yīng)為2H⁺+2e^-=H₂↑，放電時(shí)，電解質(zhì)溶液中陽(yáng)離子向正極移動(dòng)、陰離子向負(fù)極移動(dòng)；
（2）根據(jù)鋅和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式計(jì)算；
（3）原電池反應(yīng)必須是自發(fā)進(jìn)行的放熱的氧化還原反應(yīng)；
（4）焓變與化學(xué)計(jì)量數(shù)成正比，正向?yàn)榉艧�，逆向�(yàn)槲鼰�，同一個(gè)反應(yīng)正向放出的熱量與逆向吸收的熱量數(shù)值相等，液態(tài)水轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)水要吸收熱量．

解答 解：（1）該裝置為原電池，鋅易失電子作負(fù)極、Cu作正極，正極上氫離子放電，電極反應(yīng)為2H⁺+2e^-=H₂↑，鋅失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電解質(zhì)溶液中氫離子向正極Cu極移動(dòng)，故答案為：正；2H⁺+2e^-=H₂↑；氧化；Cu；
（2）根據(jù)鋅和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式得，消耗鋅的質(zhì)量=$\frac{0.2mol}{2}$=0.1mol，其質(zhì)量為6.5g，故答案為：6.5；
（3）原電池反應(yīng)必須是自發(fā)進(jìn)行的放熱的氧化還原反應(yīng)，該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)且不是氧化還原反應(yīng)，所以不能設(shè)計(jì)成原電池，故答案為：否；此反應(yīng)為非氧化還原反應(yīng)，且反應(yīng)吸熱；
（4）焓變與化學(xué)計(jì)量數(shù)成正比，正向?yàn)榉艧�，逆向�(yàn)槲鼰�，同一個(gè)反應(yīng)正向放出的熱量與逆向吸收的熱量數(shù)值相等，液態(tài)水轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)水要吸收熱量，故答案為：同一個(gè)反應(yīng)正向放出的熱量與逆向吸收的熱量數(shù)值相等，焓變與化學(xué)計(jì)量數(shù)成正比，液態(tài)水轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)水要吸收熱量．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了原電池原理及原電池設(shè)計(jì)，根據(jù)原電池反應(yīng)特點(diǎn)、電極反應(yīng)等知識(shí)點(diǎn)分析解答，銅鋅原電池中電池反應(yīng)式與鋅發(fā)生化學(xué)腐蝕離子反應(yīng)相同，題目難度不大．