Question

由Zn-Cu-H₂SO₄组成的原电池，工作一段时间后，锌片的质量减少了6.5g．求：
（1）原电池生成氢气

 

L（标准状况）．
（2）已知：1mol氢气完全燃烧放出285.8kJ的热量．将（1）中获得的氢气燃烧，可以得到

 

kJ的热量．
（3）若起始时刻两电极质量相等，将电解质溶液改为硫酸铜溶液，当电池输出相同的电量时，电池两极的质量差为

 

g．

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：该原电池反应式为Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑，
（1）根据锌和氢气之间的关系式计算生成氢气体积；
（2）根据氢气和反应热之间的关系式计算；
（3）根据转移电子相等计算析出铜的质量，两极质量差等于溶解锌的质量与析出铜质量之和．

解答： 解：（1）Zn-Cu-H₂SO₄组成的原电池电池反应为：Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑，根据方程式知，参加反应的n（Zn）=n（H₂）=

6.5g

65g/mol

=0.1mol，标准状况下V（H₂）=0.1mol×22.4L/mol=2.24L，
故答案为：2.24；
（2）根据题意知，1mol氢气完全燃烧放出285.8kJ的热量，则0.1mol氢气完全燃烧放出28.58kJ，故答案为：28.58；
（3）当电解质溶液改为硫酸铜溶液时，电池反应为：Zn+CuSO₄=ZnSO₄+Cu，参加反应的n（Zn）与生成铜的物质的量相等，即n（Zn）=n（Cu）=

6.5g

65g/mol

=0.1mol，析出m（Cu）=0.1mol×64g/mol=6.4g，两个电极的差为减少的锌的质量与析出铜质量的和，两个电极的质量差=6.5g+6.4g=12.9g，
故答案为：12.9．

点评：本题考查原电池原理，明确方程式中各个物理量之间的关系式即可解答，易错点是（3），注意两个电极质量差为溶解锌的质量和析出铜质量的和，不是溶解锌的质量与析出铜质量的差．