Question

由銅片、鋅片和200mL稀硫酸組成的原電池中，當銅片上放出3.36L（標狀況氣體時（鋅片上無氣體產生），硫酸恰好反應完．計算：
（1）產生這些氣體消耗的金屬是哪一種，消耗的質量是多少；
（2）有多少電子通過了導線；
（3）硫酸溶液的物質的量濃度是多少．

Answer 1

分析：（1）根據金屬的活潑性分析，根據生成氣體的量計算消耗的金屬的量．
（2）根據氣體與轉移電子之間的關系計算；
（3）根據氣體的物質的量計算消耗硫酸的物質的量，再根據物質的量濃度公式計算；

解答：解：（1）由于鋅比銅活潑，所以鋅作負極，所以消耗的金屬為鋅．
鋅失電子生成鋅離子進入溶液，電極反應式為鋅片：Zn-2e-=Zn²⁺，銅片上氫離子得電子生成氫氣，所以電極反應式為：銅片：2H⁺+2e-=H₂↑．
總反應：Zn+2H⁺=H₂↑+Zn²⁺
       65g     22.4L
       9.75g    3.36L
所以消耗金屬的質量為9.75g．
故答案為9.75g．
（2）Zn+2H⁺=H₂↑+Zn²⁺轉移電子
          22.4L        2mol
          3.36L       0.3mol 
 所以轉移電子的物質的量為0.3mol．
故答案為0.3mol．
（3）根據氫原子守恒，H⁺全部由H₂SO₄提供，
所以n（H₂）=n（H₂SO₄）=0.15mol
c（H₂SO₄）=

0.15mol

0.2L

=0.75mol/L
故答案為0.75mol/L．

點評：本題以原電池為載體考查了氧化還原反應的有關計算，明確各物理量之間的關系是解本題的關鍵．