Question

由銅片、鋅片和200mL稀硫酸溶液組成的原電池中，當銅片上產生3.36L（標態）氣體時，硫酸恰好作用完，試計算：
（1）寫出該原電池的化學反應方程式

 

；
（2）原稀硫酸溶液的物質的量

 

；
（3）所得溶液中鋅離子的物質的量的濃度

 

．

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：（1）該原電池中，Zn易失電子作負極、Cu作正極，負極上電極反應式為Zn-2e^-=Zn²⁺，正極上電極反應式為2H⁺+2e^-=H₂↑；
（2）根據H原子守恒計算硫酸的物質的量濃度；
（3）根據轉移電子相等計算鋅離子的物質的量，再計算濃度．

解答： 解：（1）該原電池中，Zn易失電子發生氧化反應而作負極、Cu作正極，負極上電極反應式為Zn-2e^-=Zn²⁺，正極上電極反應式為2H⁺+2e^-=H₂↑，電池反應式為Zn+2H⁺=Zn²⁺+H₂↑，
故答案為：負極電極反應式為Zn-2e^-=Zn²⁺、正極電極反應式為2H⁺+2e^-=H₂↑；
（2）已知產生3.36L氫氣，則氫氣的物質的量為0.15mol，
H原子守恒得n（H₂SO₄）=n（H₂）=0.15mol；
故答案為：0.15mol；
（3）生成0.15mol氫氣轉移電子的物質的量=0.15mol×2=0.3mol，根據轉移電子相等得生成的鋅離子的物質的量=

0.3mol

2

=0.15mol，
則C（Zn²⁺）=

0.15mol

0.2L

=0.75mol/L；
故答案為：0.75mol/L．

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，根據轉移電子相等、原子守恒進行解答即可，題目難度不大．