Question

由铜片、锌片和500mL 稀H₂SO₄组成的原电池中，若锌片只发生电化学反应，则当铜片上共放出3.36L（标准状况）气体时，H₂SO₄恰好完全消耗．求：
（1）反应中消耗的锌的质量是

 

；
（2）有

 

个电子通过了导线；
（3）原稀H₂SO₄的物质的量浓度是

 

．

Answer 1

考点：化学方程式的有关计算

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↑，则电池总反应式为Zn+2H⁺=H₂↑+Zn²⁺，
（1）根据反电池总反应式计算Zn的质量；
（2）根据H元素化合价变化计算转移电子；
（3）根据H原子守恒计算n（H₂SO₄），进而计算其物质的量浓度．

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↑，则电池总反应式为Zn+2H⁺=H₂↑+Zn²⁺，生成氢气的物质的量为：

3.36L

22.4L/mol

=0.15mol，
（1）由方程式可知，n（Zn）=n（H₂）=0.15mol，故消耗Zn的质量为0.15mol×65g/mol=9.75g，故答案为：9.75g；
（2）转移电子数目为0.15mol×2×[0-（-1）]×6.02×10²³mol^-1=1.806×10²³，故答案为：1.806×10²³；
（3）根据氢原子守恒，得n（H₂SO₄）=n（H₂）=0.15mol，则c（H₂SO₄）=

0.15mol

0.5L

=0.3 mol?L^-1，故答案为：0.3 mol?L^-1．

点评：本题以原电池原理为载体，考查方程式的有关计算，题目难度不大，注意对基础知识的理解掌握．