Question

用銅片、鋅片和200mL稀H₂SO₄等組成原電池（如圖）．若整個實驗過程有6.5g鋅溶解，此時H₂SO₄恰好全部用完．回答下列問題：
（1）寫出正極的電極反應式

 

，正極發生的現象是

 

，負極的電極反應式為

 

．
（2）試計算：銅片上共放出

 

L氣體（標準狀況），整個實驗過程轉移電子

 

mol，稀硫酸的物質的量濃度為

 

mol/L．

Answer 1

分析：（1）銅、鋅和稀硫酸構成的原電池中，鋅易失電子而作負極，銅作正極，正極上氫離子得電子生成氫氣；
（2）根據鋅和氫氣之間的關系計算氫氣的體積、鋅和轉移電子之間的關系式計算轉移電子的物質的量，根據鋅和硫酸之間的關系計算硫酸的物質的量，再結合物質的量濃度公式計算硫酸的濃度．

解答：解：（1）該原電池中，鋅作負極，銅作正極，正極上氫離子得電子生成氫氣，電極反應式為：2H⁺+2e^-═H₂↑，所以看到的現象是：有大量氣體生成，負極上電極反應式為：Zn-2e^-═Zn²⁺，
故答案為：2H⁺+2e^-═H₂↑；有大量氣體生成；Zn-2e^-═Zn²⁺；
（2）該原電池中電池反應式為2H⁺+Zn=H₂↑+Zn²⁺，根據鋅和氫氣之間的關系式得氫氣的體積=

6.5g 65g/mol

1

×1×22.4L/mol=2.24L，根據Zn-2e^-═Zn²⁺中鋅和轉移電子之間的關系式得，轉移電子的物質的量=

6.5g 65g/mol

1

×2=0.2mol，根據H₂SO₄+Zn=H₂↑+ZnSO₄中鋅和硫酸的關系式得，硫酸的物質的量=

6.5g 65g/mol

1

×1=0.1mol，硫酸的物質的量濃度=

0.1mol

0.2L

=0.5mol/L，
故答案為：2.24；0.2；0.5．

點評：本題考查了原電池原理、物質的量的計算等知識點，明確電極上電極反應、物質之間的關系即可解答，難度不大．