Question

1．由锌片、铜片和200mL稀H₂SO₄组成的原电池如图所示．
（1）原电池的负极反应式是

 

，正极反应式是

 

．
（2）电流的方向是

 

．
（3）一段时间后，当在铜片上放出1.68L（标准状况下）气体时，H₂SO₄恰好消耗一半．则产生这些气体的同时，共消耗

 

g锌，有

 

个电子通过了导线，原硫酸的物质的量浓度是

 

（设溶液体积不变）．

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：形成原电池时，锌为负极，发生氧化反应，电极方程式为Zn-2e^-═Zn²⁺，铜为原电池正极，发生还原反应，电极方程式为2H⁺+2e^-═H₂↑，电流由正极流向负极，结合电极方程式和电子守恒计算．

解答： 解：（1）形成原电池时，锌为负极，发生氧化反应，电极方程式为Zn-2e^-═Zn²⁺，铜为原电池正极，发生还原反应，电极方程式为2H⁺+2e^-═H₂↑，
故答案为：Zn-2e^-═Zn²⁺；2H⁺+2e^-═H₂↑；
（2）Cu为正极，Zn为负极，电流由正极流向负极，即由Cu极流向Zn极，故答案为：由Cu极流向Zn极；
（3）铜电极方程式为2H⁺+2e^-═H₂↑，n（H₂）=

1.68L

22.4L/mol

=0.075mol，转移0.15mol电子，则转移的电子数为0.15N_A个，负极发生Zn-2e^-═Zn²⁺，则消耗0.075mol锌，质量为0.075mol×65g/mol=4.875g；参加反应的硫酸n（H₂SO₄）=n（H₂）=0.075mol，占原来硫酸的一半，则原来硫酸的物质的量为0.075mol×2=0.15mol，
所以原硫酸的物质的量浓度是c=

n

V

=

0.15mol

0.2L

=0.75mol/L；
故答案为：4.875；0.15N_A；0.75mol/L．

点评：本题考查了原电池原理、物质的量的计算等知识点，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，明确电极上电极反应、物质之间的关系即可解答，难度不大．