Question

由铜片、锌片和200mL稀硫酸组成的原电池中，当铜片上放出3.36L（标状况气体时（锌片上无气体产生），硫酸恰好反应完．计算：
（1）产生这些气体消耗的金属是哪一种，消耗的质量是多少；
（2）有多少电子通过了导线；
（3）硫酸溶液的物质的量浓度是多少．

Answer 1

分析：（1）根据金属的活泼性分析，根据生成气体的量计算消耗的金属的量．
（2）根据气体与转移电子之间的关系计算；
（3）根据气体的物质的量计算消耗硫酸的物质的量，再根据物质的量浓度公式计算；

解答：解：（1）由于锌比铜活泼，所以锌作负极，所以消耗的金属为锌．
锌失电子生成锌离子进入溶液，电极反应式为锌片：Zn-2e-=Zn²⁺，铜片上氢离子得电子生成氢气，所以电极反应式为：铜片：2H⁺+2e-=H₂↑．
总反应：Zn+2H⁺=H₂↑+Zn²⁺
       65g     22.4L
       9.75g    3.36L
所以消耗金属的质量为9.75g．
故答案为9.75g．
（2）Zn+2H⁺=H₂↑+Zn²⁺转移电子
          22.4L        2mol
          3.36L       0.3mol 
 所以转移电子的物质的量为0.3mol．
故答案为0.3mol．
（3）根据氢原子守恒，H⁺全部由H₂SO₄提供，
所以n（H₂）=n（H₂SO₄）=0.15mol
c（H₂SO₄）=

0.15mol

0.2L

=0.75mol/L
故答案为0.75mol/L．

点评：本题以原电池为载体考查了氧化还原反应的有关计算，明确各物理量之间的关系是解本题的关键．