(1)選擇適宜的材料和試劑設(shè)計一個原電池,完成下列反應(yīng):Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu
①畫出裝置圖:
②電極材料和電解質(zhì)溶液各是什么?
③寫出電極反應(yīng)式:正極: ;負極: .
(2)用鋅片、銅片連接后浸入稀硫酸溶液中,構(gòu)成了原電池,工作一段時間,鋅片的質(zhì)量減少了3.25克,銅表面析出了氫氣 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下).導(dǎo)線中通過 mol電子.
【答案】
分析:(1)在原電池反應(yīng)Zn+CuSO
4=ZnSO
4+Cu中,Zn為負極,發(fā)生氧化反應(yīng),較不活潑的金屬如銅或碳棒作正極,發(fā)生還原反應(yīng);
(2)根據(jù)原電池正負極得失電子數(shù)目相等計算.
解答:解:(1)在原電池反應(yīng)Zn+CuSO
4=ZnSO
4+Cu中,Zn為負極,發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)為:Zn-2e
-=Zn
2+,較不活潑的金屬如銅或碳棒作正極,發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)為:Cu
2++2e
-=Cu,電解質(zhì)溶液為CuSO
4,如用兩個半電池的話,電解質(zhì)溶液分別為
ZnSO
4、CuSO
4,可設(shè)計原電池為
,
故答案為:①
;
②負極為Zn,正極為Cu,電解質(zhì)溶液分別為ZnSO
4、CuSO
4;
③正極反應(yīng)為:Cu
2++2e
-=Cu;負極反應(yīng)為:Zn-2e
-=Zn
2+;
(2)用鋅片、銅片連接后浸入稀硫酸溶液構(gòu)成的原電池中,負極:Zn-2e
-=Zn
2+;正極:2H
++2e
-=H
2↑,
n(H
2)=n(Zn)=
=0.05mol,
V(H
2)=0.05mol×22.4L/mol=1.12L,
n(e
-)=2n(Zn)=2×0.05mol=0.1mol,
故答案為:1.12;0.1.
點評:本題考查原電池的設(shè)計,題目難度不大,注意原電池的組成特點和工作原理.