Question

15．由銅片．鋅片和200mL稀H₂SO₄組成的原電池中，若鋅片只發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，則當(dāng)銅片上共放出3.36L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體時，H₂SO₄恰好完全消耗．求：
（1）反應(yīng)中消耗的鋅的質(zhì)量是多少？
（2）有多少個電子通過了導(dǎo)線？
（3）原稀H₂SO₄的物質(zhì)的量濃度是多少？

Answer 1

分析 （1）原電池反應(yīng)為：Zn+2H⁺=H₂↑+Zn²⁺，根據(jù)生成氣體的量計算消耗的金屬的量；
（2）根據(jù)氣體與轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系計算；
（3）根據(jù)氣體的物質(zhì)的量計算消耗硫酸的物質(zhì)的量，再根據(jù)物質(zhì)的量濃度公式計算．

解答 解：（1）由于鋅比銅活潑，所以鋅作負(fù)極，所以消耗的金屬為鋅，
鋅失電子生成鋅離子進入溶液，電極反應(yīng)式為鋅片：Zn-2e^-=Zn ²⁺，銅片上氫離子得電子生成氫氣，所以電極反應(yīng)式為：銅片：2H⁺+2e^-=H₂↑．
總反應(yīng)：Zn+2H⁺=H₂↑+Zn²⁺
            65g        22.4L
            9.75g     3.36L
所以消耗金屬的質(zhì)量為9.75g，
答：反應(yīng)中消耗的鋅的質(zhì)量是9.75g；
（2）H₂～～～～2e^-
       22.4L          2mol
       3.36L        0.3mol
所以轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.3mol，即1.806×10²³個，
答：轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.3mol，即1.806×10²³個；
（3）根據(jù)氫原子守恒，H⁺全部由H₂SO₄提供，
所以n（H₂）=n（H₂SO₄）=0.15mol
c（H₂SO₄）=$\frac{0.15mol}{0.2L}$=0.75mol/L；
答：原稀H₂SO₄的物質(zhì)的量濃度是0.75mol/L．

點評 根據(jù)原電池的工作原理書寫電極反應(yīng)并根據(jù)電極反應(yīng)進行計算是考試的熱點，難度不大．