Question

在盛有500mL 0.1mol/LCuSO₄和0.4mol/LH₂SO₄混合溶液的大燒杯中．用鋅、銅作電極，用導線連接形成原電池，當電極鋅消耗6.5g時，試完成：
（1）寫出電極反應式：負極

 

；正極

 

．
（2）電極上共析出氫氣的質量．

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）n（Zn）=0.1mol，n（CuSO₄）=0.5L×0.1mol/L=0.05mol，n（H₂SO₄）=0.5L×0.4mol/L=0.2mol，原電池工作時，負極發(fā)生Zn-2e^-=Zn²⁺，正極分別發(fā)生：Cu²⁺+2e^-=Cu和2H⁺+2e^-=H₂↑；
（2）結合物質的物質的量以及電極方程式計算．

解答： 解：（1）用鋅、銅作電極，鋅較活潑，為原電池的負極，發(fā)生氧化反應，電極方程式為Zn-2e^-=Zn²⁺，正極發(fā)生還原反應，電解質為硫酸和硫酸銅的混合液，可能發(fā)生Cu²⁺+2e^-=Cu和2H⁺+2e^-=H₂↑，
故答案為：Zn-2e^-=Zn²⁺；Cu²⁺+2e^-=Cu和2H⁺+2e^-=H₂↑；
（2）n（Zn）=

6.5g

65g/mol

=0.1mol，n（CuSO₄）=0.5L×0.1mol/L=0.05mol，n（H₂SO₄）=0.5L×0.4mol/L=0.2mol，
負極發(fā)生Zn-2e^-=Zn²⁺，可失去0.2mol電子，
則正極首先發(fā)生   Cu²⁺+2e^-=Cu，
            0.05mol  0.1mol
其次發(fā)生：2H⁺+2e^-=H₂↑，
則氫離子放電得到電子的物質的量為0.2mol-0.1mol=0.1mol，
可知生成氫氣0.05mol，
質量為0.05mol×2g/mol=0.1g，
答：生成氫氣的質量為0.1g．

點評：本題綜合考查原電池知識，為高頻考點，側重于學生的分析能力和計算能力的考查，注意把握原電池的工作原理以及電極方程式的書寫，難度不大．