Question

由銅片、鋅片和200mL稀H₂SO₄組成的原電池中，若鋅片發生電化學腐蝕，則當銅片上放出3.36L（標態）氣體時，硫酸恰好全部作用完．試計算：
（1）產生這些氣體消耗了多少克鋅？
（2）有多少mol電子通過了導線？
（3）200mL稀H₂SO₄的物質的量濃度是多少？

Answer 1

考點：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學專題

分析：該原電池中，鋅電極上電極反應式為Zn-2e^-=Zn²⁺，銅電極上電極反應式為2H⁺+2e^-=H₂↑，則電池反應式為Zn+2H⁺=H₂↑+Zn²⁺，
（1）根據氫氣和鋅之間的關系式計算鋅的質量；
（2）根據氫氣和轉移電子之間的關系式計算轉移電子的物質的量；
（3）根據氫原子守恒計算硫酸的濃度．

解答： 解：該原電池中，鋅電極上電極反應式為Zn-2e^-=Zn²⁺，銅電極上電極反應式為2H⁺+2e^-=H₂↑，則電池反應式為Zn+2H⁺=H₂↑+Zn²⁺，
（1）設參加反應的Zn的質量為x，
Zn+2H⁺=H₂↑+Zn²⁺
65g   22.4L
x     3.36L

65

x

=

22.4

3.36

解得：x=9.75g
答：消耗鋅的質量9.75g；
（2）設轉移電子的物質的量為y，
Zn+2H⁺=H₂↑+Zn²⁺轉移電子         
          22.4L      2mol
          3.36L        y

22.4L

3.36L

=

2mol

y

解得：y=0.30mol，
答：通過電子的物質的量為0.30mol； 
（3）根據氫原子守恒得H₂SO₄～H₂，則c（H₂SO₄）=

3.36L 22.4L/mol

0.2L

=0.75 mol?L^-1，
答：原硫酸的濃度為0.75 mol?L^-1．

點評：本題以原電池原理為載體考查了物質的量的有關計算，根據各個物理量之間的關系來分析解答，題目難度不大．