Question

在由铜片、锌片和200mL稀硫酸组成的原电池中，若锌片中发生电化腐蚀，当铜片上共放出3.36L（标准状况）的气体时，H₂SO₄恰好用完，试计算：
（1）消耗锌的质量 
（2）通过导线的电子的物质的量 
（3）原硫酸的物质的量浓度．

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：该原电池中，锌电极上电极反应式为Zn-2e^-=Zn²⁺，铜电极上电极反应式为2H⁺+2e^-=H₂↑，则电池反应式为Zn+2H⁺=H₂↑+Zn²⁺，
（1）根据氢气和锌之间的关系式计算锌的质量；
（2）根据氢气和转移电子之间的关系式计算转移电子的物质的量；
（3）根据氢原子守恒计算硫酸的浓度．

解答： 解：该原电池中，锌电极上电极反应式为Zn-2e^-=Zn²⁺，铜电极上电极反应式为2H⁺+2e^-=H₂↑，则电池反应式为Zn+2H⁺=H₂↑+Zn²⁺，
（1）设参加反应的Zn的质量为x，
Zn+2H⁺=H₂↑+Zn²⁺
65g      22.4L
x        3.36L
65g：22.4L=x：3.36L
x=

65g×3.36L

22.4L

=9.75g
答：消耗锌的质量9.75g；
（2）设转移电子的物质的量为y，
Zn+2H⁺=H₂↑+Zn²⁺转移电子         
          22.4L      2mol
          3.36L      y
22.4L：2mol=3.36L：y
y=

2mol×3.36L

22.4L

=0.30mol，
答：通过电子的物质的量为0.30mol； 
（3）根据氢原子守恒得H₂SO₄----H₂，则c（H₂SO₄）=

3.36L 22.4L/mol

0.2L

=0.75 mol?L^-1，
答：原理硫酸的浓度为0.75 mol?L^-1．

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，根据各个物理量之间的关系来分析解答，题目难度不大．