Question

14．（1）选择适宜的材料和试剂设计一个原电池，完成下列反应：Zn+CuSO₄═ZnSO₄+Cu
①负极材料锌；电解质溶液CuSO₄溶液．
②写出电极反应式：正极：Cu²⁺+2e^-=Cu；
（2）用锌片、铜片连接后浸入稀硫酸溶液中，构成了原电池，工作一段时间，锌片的质量减少了3.25克，铜表面析出了氢气1.12L（标准状况下）．导线中通过0.1mol电子．

Answer 1

分析 （1）原电池电池反应式中，负极上失电子发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应，根据电池反应式确定正负极和电解质溶液；
（2）锌、铜和稀硫酸构成的原电池中，根据转移电子相等计算生成氢气体积，根据锌和转移电子之间的关系式计算电子物质的量．

解答 解：（1）①原电池电池反应式中，负极上失电子发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应，该原电池中，Zn失电子发生氧化反应，则Zn是负极、不如锌活泼的金属或导电的非金属作正极，硫酸铜溶液作电解质溶液，
故答案为：锌；CuSO₄溶液；
②正极上铜离子得电子发生还原反应，电极反应式为Cu²⁺+2e^-=Cu，故答案为：Cu²⁺+2e^-=Cu；
（2）该原电池中，锌失电子发生氧化反应，正极上氢离子发生还原反应，根据转移电子相等知，生成氢气体积=$\frac{\frac{3.25g}{65g/mol}}{2}×2$×22.4L/mol=1.12L，
每个Zn原子在反应中失去2个电子，所以转移电子物质的量=$\frac{3.25g}{65g/mol}×2$=0.1mol，
故答案为：1.12；0.1．

点评 本题考查原电池设计，为高频考点，明确正负极材料判断方法、各个物理量之间的关系是解本题关键，侧重考查学生分析判断及计算能力，题目难度不大．