Question

在由銅片、鋅片和200mL稀硫酸組成的原電池中，若鋅片只發生電化學腐蝕，當在銅片上放出3.36L（標準狀況）的H₂時，硫酸恰好用完，則：①產生這些氣體消耗的鋅的質量是多少？②通過導線的電子的物質的量是多少？③原稀硫酸的物質的量濃度是多少？④若整個反應用時5分鐘，則用H⁺表示該反應的平均速率為多少？

Answer 1

分析：根據原電池的電極反應式以及電池的兩極得失電子守恒、c=

n

V

、v=

△C

△t

來進行相應的計算即可．

解答：解：①銅片、鋅片和稀硫酸組成的原電池中，金屬鋅為負極，電極反應為：Zn-2e^-→Zn²⁺，金屬銅為正極，電極反應為：2H⁺+2e^-→H₂↑，當在銅片上放出3.36L（標準狀況）即
0.15mol的H₂時，轉移電子為0.3mol，在負極消耗金屬鋅為0.15mol，質量為：0.15mol×65g/mol=9.75g，答：產生這些氣體消耗的鋅的質量是9.75 g；
②銅片、鋅片和稀硫酸組成的原電池中，金屬鋅為負極，電極反應為：Zn-2e^-→Zn²⁺，金屬銅為正極，電極反應為：2H⁺+2e^-→H₂↑，當在銅片上放出3.36L（標準狀況）即0.15mol
的H₂時，轉移電子為0.3mol，答：通過導線的電子的物質的量是0.3mol；
③金屬銅為正極，電極反應為：2H⁺+2e^-→H₂↑，當在銅片上放出3.36L（標準狀況）即0.15mol的H₂時，轉移電子為0.3mol，消耗氫離子的物質的量為0.3mol，即200mL稀硫酸中硫酸的物質的量為0.15mol，稀硫酸的物質的量濃度c=

n

V

=

0.15mol

0.2L

=0.75mol/L，答：原稀硫酸的物質的量濃度是0.75mol/L；
④H⁺表示該反應的平均速率=

0.3mol 0.2L

5min

=0.3 mol?L^-1?min^-1，答：用H⁺表示該反應的平均速率為0.3 mol?L^-1?min^-1．

點評：根據原電池的工作原理書寫電極反應并根據電極反應進行計算是考試的熱點，難度不大．