Question

（1）选择适宜的材料和试剂设计一个原电池，完成下列反应：Zn+CuSO₄=ZnSO₄+Cu
①负极材料

 

；正极材料

 

；电解质溶液

 

．
②写出电极反应式：正极：

 

；负极：

 

．
（2）用锌片、铜片连接后浸入稀硫酸溶液中，构成了原电池，工作一段时间，锌片的质量减少了3.25克，铜表面析出了氢气

 

L（标准状况下）．导线中通过

 

mol电子．

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：（1）根据电池反应式知，失电子的金属作负极，得电子的电解质溶液为原电池电解质溶液，不如负极活泼的金属或导电的非金属作正极，负极上发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应；
（2）根据锌和氢气、转移电子之间的关系式计算．

解答： 解：（1）①根据电池反应式知，锌失电子作负极，不如锌活泼的金属或导电的非金属作正极，如铜或石墨作正极，硫酸铜溶液为电解质溶液，
故答案为：Zn；Cu或石墨；CuSO₄溶液；
②正极上铜离子得电子发生还原反应，电极反应式为Cu²⁺+2e^-=Cu，负极上锌失电子发生氧化反应，电极反应式为Zn-2e^-=Zn²⁺，
故答案为：Cu²⁺+2e^-=Cu；Zn-2e^-=Zn²⁺；
（2）电池反应式为Zn+2H⁺=H₂↑+Zn²⁺，
设氢气的体积为x，转移电子的物质的量为y，
Zn+2H⁺=H₂↑+Zn²⁺转移电子
65g   22.4L     2mol
3.25g  x         y
65g：22.4L=3.25g：x
x=

3.25g×22.4L

65g

=1.12L，
65g：2mol=3.25g：y
y=

2mol×3.25g

65g

=0.1mol，
故答案为：1.12；0.1．

点评：本题以原电池和电解池原理为载体考查了原电池设计、根据方程式计算等知识点，根据原电池电池反应式得失电子确定正负极及电解质溶液，根据物质之间的关系式进行有关计算，题目难度不大．