Question

5．由鋅片、銅片和200mL稀硫酸組成的原電池，若鋅片只發(fā)生原電池反應(yīng)，當(dāng)在銅片上放出1.68L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）氣體時，H₂SO₄恰好消耗一半，則產(chǎn)生這些氣體時，共消耗鋅的質(zhì)量為4.875g．有0.15N_A個電子通過了導(dǎo)線，原稀硫酸中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為0.75mol/L（設(shè)溶液體積不變）

Answer 1

分析 原電池時，鋅為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極方程式為Zn-2e^-═Zn²⁺，銅為原電池正極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極方程式為2H⁺+2e^-═H₂↑，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子相等計算消耗m（Zn），根據(jù)氫氣和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式計算轉(zhuǎn)移電子數(shù)，根據(jù)H原子守恒計算硫酸濃度．

解答 解：原電池時，鋅為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極方程式為Zn-2e^-═Zn²⁺，銅為原電池正極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極方程式為2H⁺+2e^-═H₂↑，n（H₂）=$\frac{1.68L}{22.4L/mol}$=0.075mol，
根據(jù)轉(zhuǎn)移電子相等得n（Zn）=$\frac{0.075mol×2}{2}$=0.075mol，m（Zn）=0.075mol×65g/mol=4.875g；
根據(jù)氫氣和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式知，轉(zhuǎn)移電子個數(shù)=0.075mol×2×N_A/mol=0.15N_A，
參加反應(yīng)的硫酸n（H₂SO₄）=n（H₂）=0.075mol，占原來硫酸的一半，則原來硫酸的物質(zhì)的量為0.075mol×2=0.15mol，
所以原硫酸的物質(zhì)的量濃度=$\frac{n}{V}$=$\frac{0.15mol}{0.2L}$=0.75mol/L，
故答案為：4.875；0.15N_A；0.75mol/L．

點評 本題以原電池原理為載體考查物質(zhì)的量有關(guān)計算，為高頻考點，側(cè)重考查學(xué)生分析計算能力，明確各個物理量之間關(guān)系是解本題關(guān)鍵，注意原子守恒、轉(zhuǎn)移電子守恒的靈活運用．