Question

14．將鋅片和銅片用導(dǎo)線相連浸入稀硫酸中組成原電池，兩電極間連接一個(gè)電流計(jì)，裝置如圖：
（1）鋅片上發(fā)生的電極反應(yīng)：Zn-2e^-=Zn²⁺；銅片上發(fā)生的電極反應(yīng)：2H⁺+2e^-=H₂↑；
（2）若該電池中兩電極的 總質(zhì)量為60g，工作一段時(shí)間后，取出鋅片和銅片洗凈干燥后稱重，總質(zhì)量為47g，試計(jì)算產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況氫氣的體積為4.48L？

Answer 1

分析 （1）該原電池中，鋅易失電子發(fā)生氧化反應(yīng)而作負(fù)極，銅作正極，正極上氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)；
（2）負(fù)極上鋅生成鋅離子進(jìn)入溶液而導(dǎo)致質(zhì)量減少，正極上氫離子得電子生成氫氣，所以正極質(zhì)量不變，兩個(gè)電極減少的質(zhì)量是鋅的質(zhì)量，根據(jù)鋅和氫氣之間的關(guān)系式計(jì)算生成氫氣的體積．

解答 解：（1）該原電池中，鋅易失電子發(fā)生氧化反應(yīng)而作負(fù)極，電極反應(yīng)式為：Zn-2e^-=Zn²⁺，銅作正極，正極上氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：2H⁺+2e^-=H₂↑，
故答案為：Zn-2e^-=Zn²⁺；2H⁺+2e^-=H₂↑；
（2）負(fù)極上鋅生成鋅離子進(jìn)入溶液而導(dǎo)致質(zhì)量減少，正極上氫離子得電子生成氫氣，所以正極質(zhì)量不變，兩個(gè)電極減少的質(zhì)量是鋅的質(zhì)量，鋅和稀硫酸反應(yīng)離子方程式為2H⁺+Zn=Zn²⁺+H₂↑，
根據(jù)鋅和氫氣之間的關(guān)系式得氫氣的體積=$\frac{\frac{（60g-47g）}{65g/mol}}{1}$×22.4L/mol=4.48L，
故答案為：4.48．

點(diǎn)評(píng) 本題以原電池原理考查了氧化還原反應(yīng)的有關(guān)計(jì)算，明確正負(fù)極上發(fā)生的反應(yīng)是解本題關(guān)鍵，然后根據(jù)鋅和氫氣的關(guān)系式計(jì)算即可，難度不大．