Question

在由铜片、锌片和200mL稀硫酸组成的原电池中，若锌片只发生电化学腐蚀，当在铜片上放出3.36L（标准状况）的H₂时，硫酸恰好用完，则：①产生这些气体消耗的锌的质量是多少？②通过导线的电子的物质的量是多少？③原稀硫酸的物质的量浓度是多少？④若整个反应用时5分钟，则用H⁺表示该反应的平均速率为多少？

Answer 1

分析：根据原电池的电极反应式以及电池的两极得失电子守恒、c=

n

V

、v=

△C

△t

来进行相应的计算即可．

解答：解：①铜片、锌片和稀硫酸组成的原电池中，金属锌为负极，电极反应为：Zn-2e^-→Zn²⁺，金属铜为正极，电极反应为：2H⁺+2e^-→H₂↑，当在铜片上放出3.36L（标准状况）即
0.15mol的H₂时，转移电子为0.3mol，在负极消耗金属锌为0.15mol，质量为：0.15mol×65g/mol=9.75g，答：产生这些气体消耗的锌的质量是9.75 g；
②铜片、锌片和稀硫酸组成的原电池中，金属锌为负极，电极反应为：Zn-2e^-→Zn²⁺，金属铜为正极，电极反应为：2H⁺+2e^-→H₂↑，当在铜片上放出3.36L（标准状况）即0.15mol
的H₂时，转移电子为0.3mol，答：通过导线的电子的物质的量是0.3mol；
③金属铜为正极，电极反应为：2H⁺+2e^-→H₂↑，当在铜片上放出3.36L（标准状况）即0.15mol的H₂时，转移电子为0.3mol，消耗氢离子的物质的量为0.3mol，即200mL稀硫酸中硫酸的物质的量为0.15mol，稀硫酸的物质的量浓度c=

n

V

=

0.15mol

0.2L

=0.75mol/L，答：原稀硫酸的物质的量浓度是0.75mol/L；
④H⁺表示该反应的平均速率=

0.3mol 0.2L

5min

=0.3 mol?L^-1?min^-1，答：用H⁺表示该反应的平均速率为0.3 mol?L^-1?min^-1．

点评：根据原电池的工作原理书写电极反应并根据电极反应进行计算是考试的热点，难度不大．