Question

利用铜棒、锌片和200ml稀硫酸组成原电池，将化学能转化为电能，当铜棒上共产生3.36L（标准状况）气体时，硫酸恰好全部被消耗。请回答下列问题：
（1）该原电池的正极反应式为：                              
（2）计算原稀硫酸的物质的量浓度。
（3）若将铜棒换成铁片，仍按题给方式组合起来，能否组成原电池呢？     （填“能”或“不能”）若能组成原电池，此原电池的负极反应式是                    

Answer 1

（1）2H⁺ + 2e- = H₂↑ （2分）           （2）0.75mol/L （3分）
（3）能（1分），Zn — 2e- = Zn²⁺（2分）

（1）在原电池中较活泼的金属作负极，失去电子，发生氧化反应。电子经导线传递到正极上，所以溶液中的阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。正极得到电子，发生还原反应。锌比铜活泼，锌是负极，铜是正极，溶液中的氢离子在正极得到电子，反应式为2H⁺ + 2e- = H₂↑。
（2）氢气的体积是3.36L，物质的量是3.36L÷22.4L/mol＝0.15mol。根据氢原子守恒可判断，硫酸的物质的量也是0.15mol，其浓度是0.15mol÷0.2L＝0.75mol/L 。
（3）铁的活泼性也弱于锌的，所以能构成原电池，锌还是负极，铁是正极。其中负极反应式为Zn — 2e- = Zn²⁺。