某小組通過觀察電流表的指針偏轉(zhuǎn)探究電極上發(fā)生的氧化還原反應(yīng)。
（1）連接裝置（如圖Ⅰ所示），斷開開關(guān)K時，將鐵片和銅片同時插入稀硫酸中，F(xiàn)e表面產(chǎn)生大量無色氣泡，Cu表面無明顯變化；閉合開關(guān)K，電流表指針向右偏轉(zhuǎn)，F(xiàn)e和Cu表面均產(chǎn)生大量無色氣泡。
①欲驗證鐵電極發(fā)生氧化反應(yīng)的產(chǎn)物，實驗操作和現(xiàn)象是 取鐵電極附近溶液少許于試管中，加入鐵氰化鉀溶液，產(chǎn)出藍色沉淀取鐵電極附近溶液少許于試管中，加入鐵氰化鉀溶液，產(chǎn)出藍色沉淀。
②分別用化學(xué)用語表示Fe和Cu表面均產(chǎn)生無色氣泡的原因：Fe+2H+=Fe2++H2↑Fe+2H+=Fe2++H2↑； 2H++2e-=H2↑2H++2e-=H2↑。
（2）該小組同學(xué)將（1）中裝置的稀硫酸換成濃硝酸，兩極均產(chǎn)生大量紅棕色氣體。改進實驗裝置（如圖II所示），閉合開關(guān)K后，將鐵電極快速插入濃硝酸中，觀察到指針快速向右偏轉(zhuǎn)，約2秒后指針緩緩向左偏轉(zhuǎn)，并在一段時間內(nèi)電流表示數(shù)幾乎不變。
①銅與濃硝酸反應(yīng)的離子方程式為 Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2OCu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O。
②閉合開關(guān)K后，將鐵電極快速插入濃硝酸中，觀察到指針快速向右偏轉(zhuǎn)的原因是 形成原電池，F(xiàn)e比Cu相對活潑失電子做負極，銅片作正極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Cu2++2e-=Cu形成原電池，F(xiàn)e比Cu相對活潑失電子做負極，銅片作正極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Cu2++2e-=Cu（結(jié)合銅電極反應(yīng)式說明）。
③電流表指針向左偏轉(zhuǎn)后，示數(shù)幾乎不變的原因之一是鐵電極上氧化膜放電，但氧化膜的生成速率大于（或等于）氧化膜的消耗速率。請設(shè)計實驗方案證明：電流表示數(shù)基本不變后，每隔一段時間測定左池溶液中的鐵含量，鐵含量顯著增多，證明氧化膜參與了反應(yīng)電流表示數(shù)基本不變后，每隔一段時間測定左池溶液中的鐵含量，鐵含量顯著增多，證明氧化膜參與了反應(yīng)。
【考點】探究原電池及其工作原理．
【答案】取鐵電極附近溶液少許于試管中，加入鐵氰化鉀溶液，產(chǎn)出藍色沉淀；Fe+2H+=Fe2++H2↑；2H++2e-=H2↑；Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O；形成原電池，F(xiàn)e比Cu相對活潑失電子做負極，銅片作正極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Cu2++2e-=Cu；電流表示數(shù)基本不變后，每隔一段時間測定左池溶液中的鐵含量，鐵含量顯著增多，證明氧化膜參與了反應(yīng)
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：57引用：1難度：0.6
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1．實驗小組探究鋁片做電極材料時的原電池反應(yīng)，設(shè)計下表中裝置進行實驗并記錄。
【實驗1】
（1）實驗1中，電解質(zhì)溶液為鹽酸，鎂條做原電池的裝置 實驗現(xiàn)象 
左側(cè)裝置電流計指針向右偏轉(zhuǎn)，燈泡亮
右側(cè)裝置電流計指針向右偏轉(zhuǎn)，鎂條、鋁條表面產(chǎn)生無色氣泡極。
【實驗2】將實驗1中的電解質(zhì)溶液換為NaOH溶液進行實驗2。
（2）該小組同學(xué)認為，此時原電池的總反應(yīng)為2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al（OH）4]+3H2↑，據(jù)此推測應(yīng)該出現(xiàn)的實驗現(xiàn)象為。
實驗2實際獲得的現(xiàn)象如下：
（3）ⅰ中鋁條表面放電的物質(zhì)是溶解在溶液中的O2，則該電極反應(yīng)式為裝置 實驗現(xiàn)象 
ⅰ.電流計指針迅速向右偏轉(zhuǎn)，鎂條表面無氣泡，鋁條表面有氣泡
ⅱ.電流計指針逐漸向零刻度恢復(fù)，經(jīng)零刻度后繼續(xù)向左偏轉(zhuǎn)。鎂條表面開始時無明顯現(xiàn)象，一段時間后有少量氣泡逸出，鋁條表面持續(xù)有氣泡逸出。
（4）ⅱ中“電流計指針逐漸向零刻度恢復(fù)”的原因是。
【實驗3和實驗4】
為了排除Mg條的干擾，同學(xué)們重新設(shè)計裝置并進行實驗3和實驗4，獲得的實驗現(xiàn)象如下：
（5）根據(jù)實驗3和實驗4可獲得的正確推論是編號 裝置 實驗現(xiàn)象 實驗3 
電流計指針向左偏轉(zhuǎn)。鋁條表面有氣泡逸出，銅片沒有明顯現(xiàn)象；約10分鐘后，銅片表面有少量氣泡產(chǎn)生，鋁條表面氣泡略有減少。 實驗4 
煮沸冷卻后的溶液電流計指針向左偏轉(zhuǎn)。鋁條表面有氣泡逸出，銅片沒有明顯現(xiàn)象：約3分鐘后，銅片表面有少量氣泡產(chǎn)生，鋁條表面氣泡略有減少。 （填字母序號）。
A．上述兩裝置中，開始時銅片表面得電子的物質(zhì)是O2
B．銅片表面開始產(chǎn)生氣泡的時間長短與溶液中溶解氧的多少有關(guān)
C．銅片表面產(chǎn)生的氣泡為H2
D．由“鋁條表面氣泡略有減少”能推測H+在銅片表面得電子
（6）由實驗1～實驗4可推知，鋁片做電極材料時的原電池反應(yīng)與等因素有關(guān)。發(fā)布：2024/9/20 0:0:11組卷：84引用：3難度：0.5 -
2．某化學(xué)興趣小組為了探索Al電極在原電池中的作用，設(shè)計并進行了以下一系列實驗，實驗結(jié)果記錄如表。
根據(jù)如表中的實驗現(xiàn)象完成下列問題：編號 電極材料 電解質(zhì)溶液 電流計指針偏轉(zhuǎn)方向 ① Mg Al 稀鹽酸 偏向Al ② Al Cu 稀鹽酸 偏向Cu ③ Mg Al NaOH溶液 偏向Mg
（1）實驗1、2的Al所作的電極是否相同？，由此說明在原電池中金屬鋁作正極還是負極與有關(guān)。
（2）寫出實驗2中的電極反應(yīng)式和電池總反應(yīng)方程式。
（3）實驗3中的鋁作正極還是負極？鋁電極 銅電極 電池總反應(yīng) ，為什么？。
（4）實驗3的結(jié)果引起了興趣小組的重視，他們以Al、Zn為電極材料，濃硝酸為電解質(zhì)溶液組成了一套裝置，請結(jié)合實驗3的結(jié)果推斷電流計指針的偏轉(zhuǎn)方向應(yīng)為，原因是。
（5）根據(jù)實驗結(jié)果總結(jié)：在原電池中金屬鋁作正極還是負極受到哪些因素的影響？。發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：21引用：1難度：0.5 -
3．某化學(xué)興趣小組對原電池中鹽橋的作用進行探究，并設(shè)計了以下實驗裝置：
（1）以上四個裝置中，能發(fā)揮鹽橋作用的是
（2）若以A、B為電源，分別電解等濃度、等體積的NaCl溶液，當(dāng)消耗等質(zhì)量Zn時，產(chǎn)生的H2（填“A”或“B”）多，原因是
（3）如果C裝置中U形銅導(dǎo)體在插入溶液前是粗細均勻的，插入足夠長時間后，仔細比較兩端的變化是．
（4）D裝置充分作用后，左側(cè)溶液中的濃度SO2-4（填“=”“＞”或“＜”）右側(cè)的濃度．SO2-4發(fā)布：2024/12/11 8:0:1組卷：23引用：0難度：0.9
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