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总电能在生产、生活中起着十分重要的作用。某学习小组的同学利用已经学习的氧化还原反应知识与电流的产生进行探究。
(1)【引发思考】氧化还原反应的发生的本质是
电子的转移
电子的转移

(2)【提出问题】可否让氧化还原反应中某些带电粒子的移动产生电流?
【查阅资料】
①导线中的电流是由于电子的定向移动产生的。
②2019版人教版化学教材必修二P36有下描述:利用反应Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑(用单线桥分析此反应并标出电子转移方向和数目:
)。通过如图1特定装置使氧化反应与还原反应分别在两个不同的区域进行,可以使电子通过导体发生定向移动,形成电流。
(3)如图1所示,插入稀硫酸的锌片和铜片用导线连接时,由于锌比铜活泼,与稀硫酸作用容易失去电子,被氧化成锌离子而进入溶液;锌片区域:(氧化反应)Zn-2e-=Zn2+;电子由锌片通过导线流向铜片,溶液中的氢离子从铜片获得电子,被还原成氢原子,氢原子结合成氢分子从铜片上放出:铜片区域:(还原反应)
2H++2e-=H2
2H++2e-=H2


(4)【实验探究】利用铁和硫酸铜溶液的反应(Fe+CuSO4=FeSO4+Cu)产生电流。
第一步:按图2装置组成实验装置,用导线将铜片与电流表红色接线柱相连接,用导线将
片与电流表黑色接线柱相连接;

第二步:向烧杯中加入硫酸铜溶液;
第三步:观察到电流表指针偏转,
片逐渐溶解,溶液由蓝色逐渐变为
绿
绿
色。
(5)【交流反思】两个金属片区域发生的反应式分别为①(氧化反应):
Fe-2e-=Fe2+
Fe-2e-=Fe2+
,②(还原反应):
Cu2++2e-=Cu
Cu2++2e-=Cu

【答案】电子的转移;;2H++2e-=H2↑;铁;铁;绿;Fe-2e-=Fe2+;Cu2++2e-=Cu
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:28引用:1难度:0.7
相似题
  • 1.实验小组探究铝片做电极材料时的原电池反应,设计下表中装置进行实验并记录。
    【实验1】
    装置 实验现象
      左侧装置电流计指针向右偏转,灯泡亮
    右侧装置电流计指针向右偏转,镁条、铝条表面产生无色气泡
    (1)实验1中,电解质溶液为盐酸,镁条做原电池的
     
    极。
    【实验2】将实验1中的电解质溶液换为NaOH溶液进行实验2。
    (2)该小组同学认为,此时原电池的总反应为2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑,据此推测应该出现的实验现象为
     

    实验2实际获得的现象如下:
    装置 实验现象
      ⅰ.电流计指针迅速向右偏转,镁条表面无气泡,铝条表面有气泡
    ⅱ.电流计指针逐渐向零刻度恢复,经零刻度后继续向左偏转。镁条表面开始时无明显现象,一段时间后有少量气泡逸出,铝条表面持续有气泡逸出
    (3)ⅰ中铝条表面放电的物质是溶解在溶液中的O2,则该电极反应式为
     

    (4)ⅱ中“电流计指针逐渐向零刻度恢复”的原因是
     

    【实验3和实验4】
    为了排除Mg条的干扰,同学们重新设计装置并进行实验3和实验4,获得的实验现象如下:
    编号 装置 实验现象
    实验3   电流计指针向左偏转。铝条表面有气泡逸出,铜片没有明显现象;约10分钟后,铜片表面有少量气泡产生,铝条表面气泡略有减少。
    实验4  
    煮沸冷却后的溶液
    电流计指针向左偏转。铝条表面有气泡逸出,铜片没有明显现象:约3分钟后,铜片表面有少量气泡产生,铝条表面气泡略有减少。
    (5)根据实验3和实验4可获得的正确推论是
     
    (填字母序号)。
    A.上述两装置中,开始时铜片表面得电子的物质是O2
    B.铜片表面开始产生气泡的时间长短与溶液中溶解氧的多少有关
    C.铜片表面产生的气泡为H2
    D.由“铝条表面气泡略有减少”能推测H+在铜片表面得电子
    (6)由实验1~实验4可推知,铝片做电极材料时的原电池反应与
     
    等因素有关。

    发布:2024/9/20 0:0:11组卷:117引用:4难度:0.5
  • 2.某化学兴趣小组对原电池中盐桥的作用进行探究,并设计了以下实验装置:
    (1)以上四个装置中,能发挥盐桥作用的是
     

    (2)若以A、B为电源,分别电解等浓度、等体积的NaCl溶液,当消耗等质量Zn时,产生的H2
     
    (填“A”或“B”)多,原因是
     

    (3)如果C装置中U形铜导体在插入溶液前是粗细均匀的,插入足够长时间后,仔细比较两端的变化是
     

    (4)D装置充分作用后,左侧溶液中
    SO
    2
    -
    4
    的浓度
     
    (填“=”“>”或“<”)右侧
    SO
    2
    -
    4
    的浓度.

    发布:2024/12/11 8:0:1组卷:23引用:0难度:0.9
  • 3.某化学兴趣小组为了探索Al电极在原电池中的作用,设计并进行了以下一系列实验,实验结果记录如表。
    编号 电极材料 电解质溶液 电流计指针偏转方向
    Mg Al 稀盐酸 偏向Al
    Al Cu 稀盐酸 偏向Cu
    Mg Al NaOH溶液 偏向Mg
    根据如表中的实验现象完成下列问题:
    (1)实验1、2的Al所作的电极是否相同?
     
    ,由此说明在原电池中金属铝作正极还是负极与
     
    有关。
    (2)写出实验2中的电极反应式和电池总反应方程式。
    铝电极
     
    铜电极
     
    电池总反应
     
    (3)实验3中的铝作正极还是负极?
     
    ,为什么?
     

    (4)实验3的结果引起了兴趣小组的重视,他们以Al、Zn为电极材料,浓硝酸为电解质溶液组成了一套装置,请结合实验3的结果推断电流计指针的偏转方向应为
     
    ,原因是
     

    (5)根据实验结果总结:在原电池中金属铝作正极还是负极受到哪些因素的影响?
     

    发布:2024/6/27 10:35:59组卷:21引用:1难度:0.5
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