题目内容

在盛有500mL 0.1mol/LCuSO4和0.4mol/LH2SO4混合溶液的大烧杯中.用锌、铜作电极,用导线连接形成原电池,当电极锌消耗6.5g时,试完成:
(1)写出电极反应式:负极
 
;正极
 

(2)电极上共析出氢气的质量.
考点:原电池和电解池的工作原理
专题:电化学专题
分析:(1)n(Zn)=0.1mol,n(CuSO4)=0.5L×0.1mol/L=0.05mol,n(H2SO4)=0.5L×0.4mol/L=0.2mol,原电池工作时,负极发生Zn-2e-=Zn2+,正极分别发生:Cu2++2e-=Cu和2H++2e-=H2↑;
(2)结合物质的物质的量以及电极方程式计算.
解答: 解:(1)用锌、铜作电极,锌较活泼,为原电池的负极,发生氧化反应,电极方程式为Zn-2e-=Zn2+,正极发生还原反应,电解质为硫酸和硫酸铜的混合液,可能发生Cu2++2e-=Cu和2H++2e-=H2↑,
故答案为:Zn-2e-=Zn2+;Cu2++2e-=Cu和2H++2e-=H2↑;
(2)n(Zn)=
6.5g
65g/mol
=0.1mol,n(CuSO4)=0.5L×0.1mol/L=0.05mol,n(H2SO4)=0.5L×0.4mol/L=0.2mol,
负极发生Zn-2e-=Zn2+,可失去0.2mol电子,
则正极首先发生   Cu2++2e-=Cu,
            0.05mol  0.1mol
其次发生:2H++2e-=H2↑,
则氢离子放电得到电子的物质的量为0.2mol-0.1mol=0.1mol,
可知生成氢气0.05mol,
质量为0.05mol×2g/mol=0.1g,
答:生成氢气的质量为0.1g.
点评:本题综合考查原电池知识,为高频考点,侧重于学生的分析能力和计算能力的考查,注意把握原电池的工作原理以及电极方程式的书写,难度不大.
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