3.總電能在生產(chǎn)、生活中起著十分重要的作用。某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)利用已經(jīng)學(xué)習(xí)的氧化還原反應(yīng)知識與電流的產(chǎn)生進(jìn)行探究。
(1)【引發(fā)思考】氧化還原反應(yīng)的發(fā)生的本質(zhì)是
。
(2)【提出問題】可否讓氧化還原反應(yīng)中某些帶電粒子的移動產(chǎn)生電流?
【查閱資料】
①導(dǎo)線中的電流是由于電子的定向移動產(chǎn)生的。
②2019版人教版化學(xué)教材必修二P36有下描述:利用反應(yīng)Zn+H
2SO
4=ZnSO
4+H
2↑(用單線橋分析此反應(yīng)并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目:
)。通過如圖1特定裝置使氧化反應(yīng)與還原反應(yīng)分別在兩個不同的區(qū)域進(jìn)行,可以使電子通過導(dǎo)體發(fā)生定向移動,形成電流。
(3)如圖1所示,插入稀硫酸的鋅片和銅片用導(dǎo)線連接時,由于鋅比銅活潑,與稀硫酸作用容易失去電子,被氧化成鋅離子而進(jìn)入溶液;鋅片區(qū)域:(氧化反應(yīng))Zn-2e
-=Zn
2+;電子由鋅片通過導(dǎo)線流向銅片,溶液中的氫離子從銅片獲得電子,被還原成氫原子,氫原子結(jié)合成氫分子從銅片上放出:銅片區(qū)域:(還原反應(yīng))
。
(4)【實驗探究】利用鐵和硫酸銅溶液的反應(yīng)(Fe+CuSO
4=FeSO
4+Cu)產(chǎn)生電流。
第一步:按圖2裝置組成實驗裝置,用導(dǎo)線將銅片與電流表紅色接線柱相連接,用導(dǎo)線將
片與電流表黑色接線柱相連接;
第二步:向燒杯中加入硫酸銅溶液;
第三步:觀察到電流表指針偏轉(zhuǎn),
片逐漸溶解,溶液由藍(lán)色逐漸變?yōu)?
色。
(5)【交流反思】兩個金屬片區(qū)域發(fā)生的反應(yīng)式分別為①(氧化反應(yīng)):
,②(還原反應(yīng)):
。