Question

在盛有1000mL 0.2mol/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，当电路中有1mol电子通过时，试完成：
（1）写出正极的电极反应：正极：

 

．
（2）电极上消耗锌的质量为

 

g，电极上析出铜的质量为

 

g．
（3）产生的氢气在标准状况下的体积为

 

L．

Answer 1

考点：电解原理

专题：电化学专题

分析：用锌、铜作电极，CuSO₄和H₂SO₄混合溶液为电解质，构成的原电池中，金属锌是负极，铜是正极，正极上发生反应：Cu²⁺+2e^-=Cu，2H⁺+2e^-=H₂↑，负极上发生反应Zn-2e^-=Zn²⁺，根据电极反应结合电子守恒来计算即可．

解答： 解：（1）用锌、铜作电极，CuSO₄和H₂SO₄混合溶液为电解质，构成的原电池中，金属锌是负极，铜是正极，正极上发生反应：Cu²⁺+2e^-=Cu，
故答案为：Cu²⁺+2e^-=Cu；
（2）1000mL 0.2mol/LCuSO₄和0.4mol/LH₂SO₄混合溶液的大烧杯中，含有铜离子是0.2mol，氢离子是0.8mol，电池负极上发生反应Zn-2e^-=Zn²⁺，当电路中有1mol电子通过时，消耗的金属锌是0.5mol，质量是0.5mol×65g/mol=32.5g，正极上发生反应：Cu²⁺+2e^-=Cu，铜离子是0.2mol，转移电子是0.4mol，析出金属铜是0.5mol，质量是0.2mol×64g/mol=32g，故答案为：32.5；32；
（3）正极上发生反应：Cu²⁺+2e^-=Cu，铜离子是0.2mol，转移电子是0.4mol，该极上还会发生反应：2H⁺+2e^-=H₂↑，转移剩余的0.6mol电子，生成氢气0.3mol，体积是0.3mol×22.4L/mol=6.72L，故答案为：6.72．

点评：本题涉及电解池的工作原理的应用，注意电极反应式的书写以及离子的放电顺序、电子守恒的应用是关键，难度不大．