Question

10．由铜片、铁片和200mL稀H₂SO₄组成的原电池中，若铁片只发生电化学反应，则当N极上共放出5.6L （标准状况）气体时，H₂SO₄恰好完全消耗．
（1）M电极材料为Fe，其电极反应式为Fe-2e^-=Fe²⁺．原电池的电子是由Fe极流向Cu极．（填元素符号）
（2）求当反应结束时，导线上转移电子的物质的量？
（3）原稀H₂SO₄溶液的物质的量浓度是多少？

Answer 1

分析 （1）铁与铜构成的原电池，活泼金属铁作负极，正极是氢离子放电生成氢气，电子由负极流向正极，而N极上共放出气体，所以N是正极；
（2）生成氢气的物质的量为：$\frac{5.6L}{22.4L/mol}$=0.25mol，生成1mol的电子转移电子数为2mol，由此分析解答；
（3）根据反应总方程式为：H₂SO₄～H₂，由此分析解答．

解答 解：（1）铁与铜构成的原电池，活泼金属铁作负极，正极是氢离子放电生成氢气，电子由负极流向正极，而N极上共放出气体，所以N是正极，则M电极材料为负极，M为电极材料为铁，电极反应式为：Fe-2e^-=Fe²⁺，原电池的电子是由铁流向铜，故答案为：Fe；Fe-2e^-=Fe²⁺； Fe；Cu；
（2）生成氢气的物质的量为：$\frac{5.6L}{22.4L/mol}$=0.25mol，生成1mol的电子转移电子数为2mol，所以转移电子0.25mol×2=0.5mol，答：当反应结束时，导线上转移电子的物质的量0.5mol；    
（3）根据反应总方程式为：H₂SO₄～H₂，所以n（H₂SO₄）=n（H₂）=$\frac{0.25mol}{0.2L}$=1.25mol/L，答：稀H₂SO₄溶液的物质的量浓度是1.25mol/L．

点评 本题以原电池原理为载体，考查方程式的有关计算，题目难度不大，注意对基础知识的理解掌握．