Question

17．由碳棒、铁片和200mL 1.5mol/L的稀硫酸组成的原电池中，当在碳棒上产生气体3.36L（标准状况）时，求：
（1）有1.806×10²³个电子通过了导线．（N_A=6.02×10²³）
（2）此时溶液中H⁺的物质的量浓度为1.5mol/L（不考虑溶液体积变化）．

Answer 1

分析 （1）该原电池的碳棒为正极，是氢离子得电子的还原反应，根据关系式2H⁺+2e^-=H₂↑计算转移电子数目；
（2）根据生成的氢气计算出参加反应的H⁺的物质的量，计算出溶液中H⁺的物质的量浓度变化量，原稀硫酸溶液中H⁺的物质的量浓度减去溶液中H⁺的物质的量浓度变化量，即为所求溶液中H⁺的物质的量浓度．

解答 解：（1）碳棒上产生气体3.36L为氢气，根据关系式2H⁺+2e^-=H₂↑可知反应转移的电子的物质的量为$\frac{3.36L}{22.4L/mol}$×2=0.3mol，所以电线中通过的电子数目为0.3mol×6.02×10²³mol^-1=1.806×10²³，
故答案为：1.806×10²³；
（2）根据H原子守恒可知，参加反应H⁺的物质的量为为$\frac{3.36L}{22.4L/mol}$×2=0.3mol，H⁺的物质的量浓度变化量△c（H⁺）=$\frac{0.3mol}{0.2L}$=1.5mol/L，所以液中H⁺的物质的量浓度c（H⁺）=1.5mol/L×2-1.5mol/L=1.5mol/L，
故答案为：1.5mol/L．

点评 本题考查原电池的工作原理，涉及电子转移的计算，溶液中离子浓度的变化，属于基础知识，难度较小．