Question

鐵片和銅片浸入200mL CuSO₄溶液中組成如圖所示原電池，若開始時該電池中兩電極的總質量為60克，工作一段時間后，硫酸銅恰好反應完．取出鐵片和銅片，洗凈干燥后稱重，總質量為61.6克，試計算：（不考慮鐵片直接和硫酸銅的反應）
（1）參與反應的鐵的質量．
（2）硫酸銅溶液的濃度．

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：該電池反應式為CuSO₄+Fe=FeSO₄+Cu，固體質量增加的量為析出銅和溶解鐵的質量差，
（1）利用差量法金屬鐵的質量；
（2）根據固體質量差與硫酸銅之間的關系式計算硫酸銅濃度．

解答： 解：該電池反應式為CuSO₄+Fe=FeSO₄+Cu，固體質量增加的量為析出銅和溶解鐵的質量差，固體增加的質量=61.6g-60g=1.6g，
（1）設溶解鐵的質量是x，
CuSO₄+Fe=FeSO₄+Cu  固體質量差
          56                  64-56
          x                   1.6g
 56：（64-56）=x：1.6g
x=

56×1.6g

64-56

=11.2g，
答：參與反應的鐵的質量是11.2g；
（2）設硫酸銅的濃度為ymol/L，
CuSO₄+Fe=FeSO₄+Cu  固體質量差
   1mol                      （64-56）g
   0.2ymol                    1.6g
1mol：（64-56）g=0.2ymol：1.6g
y=

1mol×1.6g

(64-56)g×0.2

=1，
答：硫酸銅的物質的量濃度為1mol/L．

點評：本題以原電池原理為載體考查了物質的量的有關計算，明確固體增加的量是什么為解本題關鍵，利用差量法來分析解答即可，題目難度不大．