Question

用铜片、锌片和200mL稀H₂SO₄等组成原电池（如图）．若整个实验过程有6.5g锌溶解，此时H₂SO₄恰好全部用完．回答下列问题：
（1）写出正极的电极反应式

 

，正极发生的现象是

 

，负极的电极反应式为

 

．
（2）试计算：铜片上共放出

 

L气体（标准状况），整个实验过程转移电子

 

mol，稀硫酸的物质的量浓度为

 

mol/L．

Answer 1

分析：（1）铜、锌和稀硫酸构成的原电池中，锌易失电子而作负极，铜作正极，正极上氢离子得电子生成氢气；
（2）根据锌和氢气之间的关系计算氢气的体积、锌和转移电子之间的关系式计算转移电子的物质的量，根据锌和硫酸之间的关系计算硫酸的物质的量，再结合物质的量浓度公式计算硫酸的浓度．

解答：解：（1）该原电池中，锌作负极，铜作正极，正极上氢离子得电子生成氢气，电极反应式为：2H⁺+2e^-═H₂↑，所以看到的现象是：有大量气体生成，负极上电极反应式为：Zn-2e^-═Zn²⁺，
故答案为：2H⁺+2e^-═H₂↑；有大量气体生成；Zn-2e^-═Zn²⁺；
（2）该原电池中电池反应式为2H⁺+Zn=H₂↑+Zn²⁺，根据锌和氢气之间的关系式得氢气的体积=

6.5g 65g/mol

1

×1×22.4L/mol=2.24L，根据Zn-2e^-═Zn²⁺中锌和转移电子之间的关系式得，转移电子的物质的量=

6.5g 65g/mol

1

×2=0.2mol，根据H₂SO₄+Zn=H₂↑+ZnSO₄中锌和硫酸的关系式得，硫酸的物质的量=

6.5g 65g/mol

1

×1=0.1mol，硫酸的物质的量浓度=

0.1mol

0.2L

=0.5mol/L，
故答案为：2.24；0.2；0.5．

点评：本题考查了原电池原理、物质的量的计算等知识点，明确电极上电极反应、物质之间的关系即可解答，难度不大．