Question

13．利用銅片、鋅片和200mL稀硫酸組成原電池，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，當(dāng)銅片上共產(chǎn)生3.36L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體時(shí)，硫酸恰好全部被消耗，試計(jì)算：
（1）理論上有多少克鋅被溶解？有多少個電子通過了導(dǎo)線？
（2）原稀硫酸熔液的物質(zhì)的量濃度．

Answer 1

分析 該原電池中，Zn易失電子作負(fù)極、Cu作正極，負(fù)極上電極反應(yīng)式為Zn-2e^-=Zn²⁺，正極上電極反應(yīng)式為2H⁺+2e^-=H₂↑，總反應(yīng)為Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑，結(jié)合電極方程式以及總反應(yīng)式解答該題．

解答 解：（1）已知產(chǎn)生3.36L氫氣，則氫氣的物質(zhì)的量為$\frac{3.36L}{22.4L/mol}$=0.15mol，由2H⁺+2e^-=H₂↑可知轉(zhuǎn)移0.3mol電子，個數(shù)為0.3N_A，則由負(fù)極反應(yīng)Zn-2e^-=Zn²⁺可知消耗0.15molZn，
m（Zn）=0.15mmol×65g/mol=9.75g，
答：理論上有9.75克鋅被溶解，有0.3N_A電子通過了導(dǎo)線；
（2）已知產(chǎn)生3.36L氫氣，則氫氣的物質(zhì)的量為0.15mol，H原子守恒得n（H₂SO₄）=n（H₂）=0.15mol，c（H₂SO₄）=$\frac{0.15mol}{0.2L}$=0.75mol/L，
答：原稀硫酸熔液的物質(zhì)的量濃度為0.75mol/L．

點(diǎn)評 本題以原電池原理為載體考查了物質(zhì)的量的有關(guān)計(jì)算，側(cè)重于學(xué)生的分析、計(jì)算能力的考查，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子相等、原子守恒進(jìn)行解答即可，題目難度不大．