Question

10．由銅片、鐵片和200mL稀H₂SO₄組成的原電池中，若鐵片只發生電化學反應，則當N極上共放出5.6L （標準狀況）氣體時，H₂SO₄恰好完全消耗．
（1）M電極材料為Fe，其電極反應式為Fe-2e^-=Fe²⁺．原電池的電子是由Fe極流向Cu極．（填元素符號）
（2）求當反應結束時，導線上轉移電子的物質的量？
（3）原稀H₂SO₄溶液的物質的量濃度是多少？

Answer 1

分析 （1）鐵與銅構成的原電池，活潑金屬鐵作負極，正極是氫離子放電生成氫氣，電子由負極流向正極，而N極上共放出氣體，所以N是正極；
（2）生成氫氣的物質的量為：$\frac{5.6L}{22.4L/mol}$=0.25mol，生成1mol的電子轉移電子數為2mol，由此分析解答；
（3）根據反應總方程式為：H₂SO₄～H₂，由此分析解答．

解答 解：（1）鐵與銅構成的原電池，活潑金屬鐵作負極，正極是氫離子放電生成氫氣，電子由負極流向正極，而N極上共放出氣體，所以N是正極，則M電極材料為負極，M為電極材料為鐵，電極反應式為：Fe-2e^-=Fe²⁺，原電池的電子是由鐵流向銅，故答案為：Fe；Fe-2e^-=Fe²⁺； Fe；Cu；
（2）生成氫氣的物質的量為：$\frac{5.6L}{22.4L/mol}$=0.25mol，生成1mol的電子轉移電子數為2mol，所以轉移電子0.25mol×2=0.5mol，答：當反應結束時，導線上轉移電子的物質的量0.5mol；    
（3）根據反應總方程式為：H₂SO₄～H₂，所以n（H₂SO₄）=n（H₂）=$\frac{0.25mol}{0.2L}$=1.25mol/L，答：稀H₂SO₄溶液的物質的量濃度是1.25mol/L．

點評 本題以原電池原理為載體，考查方程式的有關計算，題目難度不大，注意對基礎知識的理解掌握．