Question

铁片和铜片浸入200mL CuSO₄溶液中组成如图所示原电池，若开始时该电池中两电极的总质量为60克，工作一段时间后，硫酸铜恰好反应完．取出铁片和铜片，洗净干燥后称重，总质量为61.6克，试计算：（不考虑铁片直接和硫酸铜的反应）
（1）参与反应的铁的质量．
（2）硫酸铜溶液的浓度．

Answer 1

考点：原电池和电解池的工作原理

专题：电化学专题

分析：该电池反应式为CuSO₄+Fe=FeSO₄+Cu，固体质量增加的量为析出铜和溶解铁的质量差，
（1）利用差量法金属铁的质量；
（2）根据固体质量差与硫酸铜之间的关系式计算硫酸铜浓度．

解答： 解：该电池反应式为CuSO₄+Fe=FeSO₄+Cu，固体质量增加的量为析出铜和溶解铁的质量差，固体增加的质量=61.6g-60g=1.6g，
（1）设溶解铁的质量是x，
CuSO₄+Fe=FeSO₄+Cu  固体质量差
          56                  64-56
          x                   1.6g
 56：（64-56）=x：1.6g
x=

56×1.6g

64-56

=11.2g，
答：参与反应的铁的质量是11.2g；
（2）设硫酸铜的浓度为ymol/L，
CuSO₄+Fe=FeSO₄+Cu  固体质量差
   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：硫酸铜的物质的量浓度为1mol/L．

点评：本题以原电池原理为载体考查了物质的量的有关计算，明确固体增加的量是什么为解本题关键，利用差量法来分析解答即可，题目难度不大．