Question

17．由碳棒、鐵片和200mL 1.5mol/L的稀硫酸組成的原電池中，當在碳棒上產生氣體3.36L（標準狀況）時，求：
（1）有1.806×10²³個電子通過了導線．（N_A=6.02×10²³）
（2）此時溶液中H⁺的物質的量濃度為1.5mol/L（不考慮溶液體積變化）．

Answer 1

分析 （1）該原電池的碳棒為正極，是氫離子得電子的還原反應，根據關系式2H⁺+2e^-=H₂↑計算轉移電子數目；
（2）根據生成的氫氣計算出參加反應的H⁺的物質的量，計算出溶液中H⁺的物質的量濃度變化量，原稀硫酸溶液中H⁺的物質的量濃度減去溶液中H⁺的物質的量濃度變化量，即為所求溶液中H⁺的物質的量濃度．

解答 解：（1）碳棒上產生氣體3.36L為氫氣，根據關系式2H⁺+2e^-=H₂↑可知反應轉移的電子的物質的量為$\frac{3.36L}{22.4L/mol}$×2=0.3mol，所以電線中通過的電子數目為0.3mol×6.02×10²³mol^-1=1.806×10²³，
故答案為：1.806×10²³；
（2）根據H原子守恒可知，參加反應H⁺的物質的量為為$\frac{3.36L}{22.4L/mol}$×2=0.3mol，H⁺的物質的量濃度變化量△c（H⁺）=$\frac{0.3mol}{0.2L}$=1.5mol/L，所以液中H⁺的物質的量濃度c（H⁺）=1.5mol/L×2-1.5mol/L=1.5mol/L，
故答案為：1.5mol/L．

點評 本題考查原電池的工作原理，涉及電子轉移的計算，溶液中離子濃度的變化，屬于基礎知識，難度較�。�