Question

在由銅片、鋅片和200mL稀硫酸組成的原電池中，若鋅片只發(fā)生電化學(xué)腐蝕，當(dāng)在銅片上放出3.36L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）的H₂時(shí)，硫酸恰好用完，則：①產(chǎn)生這些氣體消耗的鋅的質(zhì)量是多少？②通過(guò)導(dǎo)線的電子的物質(zhì)的量是多少？③原稀硫酸的物質(zhì)的量濃度是多少？④若整個(gè)反應(yīng)用時(shí)5分鐘，則用H⁺表示該反應(yīng)的平均速率為多少？

Answer 1

分析：根據(jù)原電池的電極反應(yīng)式以及電池的兩極得失電子守恒、c=

n

V

、v=

△C

△t

來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算即可．

解答：解：①銅片、鋅片和稀硫酸組成的原電池中，金屬鋅為負(fù)極，電極反應(yīng)為：Zn-2e^-→Zn²⁺，金屬銅為正極，電極反應(yīng)為：2H⁺+2e^-→H₂↑，當(dāng)在銅片上放出3.36L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）即
0.15mol的H₂時(shí)，轉(zhuǎn)移電子為0.3mol，在負(fù)極消耗金屬鋅為0.15mol，質(zhì)量為：0.15mol×65g/mol=9.75g，答：產(chǎn)生這些氣體消耗的鋅的質(zhì)量是9.75 g；
②銅片、鋅片和稀硫酸組成的原電池中，金屬鋅為負(fù)極，電極反應(yīng)為：Zn-2e^-→Zn²⁺，金屬銅為正極，電極反應(yīng)為：2H⁺+2e^-→H₂↑，當(dāng)在銅片上放出3.36L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）即0.15mol
的H₂時(shí)，轉(zhuǎn)移電子為0.3mol，答：通過(guò)導(dǎo)線的電子的物質(zhì)的量是0.3mol；
③金屬銅為正極，電極反應(yīng)為：2H⁺+2e^-→H₂↑，當(dāng)在銅片上放出3.36L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）即0.15mol的H₂時(shí)，轉(zhuǎn)移電子為0.3mol，消耗氫離子的物質(zhì)的量為0.3mol，即200mL稀硫酸中硫酸的物質(zhì)的量為0.15mol，稀硫酸的物質(zhì)的量濃度c=

n

V

=

0.15mol

0.2L

=0.75mol/L，答：原稀硫酸的物質(zhì)的量濃度是0.75mol/L；
④H⁺表示該反應(yīng)的平均速率=

0.3mol 0.2L

5min

=0.3 mol?L^-1?min^-1，答：用H⁺表示該反應(yīng)的平均速率為0.3 mol?L^-1?min^-1．

點(diǎn)評(píng)：根據(jù)原電池的工作原理書寫電極反應(yīng)并根據(jù)電極反應(yīng)進(jìn)行計(jì)算是考試的熱點(diǎn)，難度不大．