题目
(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 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:
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: