Question

给你提供纯锌片、纯铜片和100ml 0.5mol/L的H₂SO₄溶液、导线、1000ml 量筒．试用如图装置来测定锌和稀硫酸反应时在某段时间内通过导线的电子的物质的量．
（1）如图所示，装置气密性良好，且 1000ml 量筒中已充满了水，则开始实验时，首先要

 

（2）a 电极材料为

 

，电极反应式为

 

b电极材料为

 

，电极反应式为

 

．
（3）当量筒中收集672mL气体时（已折算到标准状况下），通过导线的电子的物质的量为

 

，

 

极（填“a”或“b”）质量减少

 

g．

Answer 1

考点：探究原电池及其工作原理

专题：

分析：锌、铜、硫酸原电池中，电子转移和产生的氢气量之间存在联系；
（1）根据原电池装置的构成条件：闭合回路、电解质溶液、两个电极以及自发氧化还原反应来回答；
（2）活泼失电子的金属锌做负极，发生氧化反应，铜作正极，发生还原反应；
（3）根据电极反应式进行计算即可．

解答： 解：（1）根据图示装置，要想求得电子转移的量，需要设计成锌、铜、硫酸原电池，量取金属锌和硫酸反应产生氢气的体积，根据原电池的构成条件，所以首先要用导线把a、b两电极连接起来，
故答案为：用导线把a、b两电极连接起来；
（2）锌、铜、硫酸原电池中，纯锌片是负极，电极反应：Zn-2e^-=Zn²⁺；铜是正极，该极上电极反应为：2H⁺+2e^-=H₂↑，
故答案为：纯锌片；Zn-2e^-=Zn²⁺；纯铜片；2H⁺+2e^-=H₂↑；
（3）正极上电极反应为：2H⁺+2e^-=H₂↑，当量筒中收集到672ml即标况下0.03mol氢气时，转移电子是0.06mol，纯锌片是负极，根据电极反应：Zn-2e^-=Zn²⁺，当转移电子是0.06mol，减小的锌（a）是0.03mol，质量是：0.03mol×65g/mol=1.95g．故答案为：0.06mol；a；1.95．

点评：本题以实验方式为载体考查学生原电池的构成条件和工作原理知识，注意基本知识的梳理是解题关键，难度中等．