Question

9．銅片、鋅片和200 mL稀硫酸組成的原電池中，若鋅片被腐蝕，當銅片上放出3.36 L（標準狀況下）氣體時，硫酸恰好恰好全部作用完，試回答：
（1）寫出正極、負極反應(yīng)式；
（2）產(chǎn)生這些氣體消耗了多少克鋅？
（3）有多少個電子通過了導(dǎo)線？
（4）原稀硫酸的物質(zhì)的量濃度是多少？

Answer 1

分析 （1）銅棒、鋅片和200ml稀硫酸組成原電池，金屬鋅是負極，負極上發(fā)生氧化反應(yīng)，銅是正極，正極上發(fā)生還原反應(yīng)；
（2）根據(jù)氣體與鋅的關(guān)系式計算；
（3）根據(jù)氫氣與電子的關(guān)系式計算；
（4）根據(jù)氫氣與硫酸的關(guān)系計算硫酸的物質(zhì)的量，再根據(jù)物質(zhì)的量濃度公式計算其濃度．

解答 解：（1）銅棒、鋅片和200ml稀硫酸組成原電池，金屬鋅是負極，銅是正極，原電池的兩個電極發(fā)生的電極反應(yīng)是：正極：2H⁺+2e^-=H₂↑，負極：Zn-2e^-=Zn²⁺，
答：正極反應(yīng)為2H⁺+2e^-=H₂↑；負極反應(yīng)為Zn-2e^-=Zn²⁺；
（2）設(shè)鋅片的質(zhì)量減少了x，
  Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
 65g              22.4L  
 x                 3.36L  
  所以 x=9.75g
答：鋅片的質(zhì)量減少了9.75g；
（3）設(shè)轉(zhuǎn)移電子z，則
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑    轉(zhuǎn)移電子      
             22.4L   2×6.02×10²³個
              3.36L   z
所以z=1.806×10²³個
答：1.806×10²³個電子通過了導(dǎo)線；
（4）設(shè)硫酸的物質(zhì)的量為y．
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
     1mol         22.4L  
      y           3.36L  
所以y=0.15mol
C=$\frac{n}{V}$=0.75mol/L
答：原稀硫酸溶液的物質(zhì)的量濃度0.75mol/L．

點評 本題以原電池為載體考查了氧化還原反應(yīng)的有關(guān)計算，明確各物理量間的關(guān)系是解本題的關(guān)鍵．