Question

由铜片、锌片和200mL硫酸铜溶液组成的原电池工作一段时间后，铜片质量增加了19.2g，且此时溶液恰好变为无色，假设锌片上没有铜析出，试计算：
（1）锌片质量减轻了

 

g；
（2）共有

 

个电子流过外电路；
（3）原硫酸铜溶液的物质的量浓度是

 

mol．L^-1．

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：原电池反应中负极是锌，电极反应为Zn-2e^-=Zn²⁺；铜做正极，溶液中铜离子得到电子生成铜发生还原反应，电极反应Cu²⁺+2e^-=Cu；铜片质量增加了19.2g，且溶液恰好变为无色．假设锌片上没有铜析出，说明溶液中铜离子全部析出，依据电极反应和电子守恒计算．

解答： 解：（1）Zn-2e^-=Zn²⁺；Cu²⁺+2e^-=Cu，铜片质量增加了19.2g，物质的量=

19.2g

64g/mol

=0.3mol，依据电子守恒，Zn～Cu～2e^-，
溶解的锌质量=0.3mol×65g/mol=19.5g，
故答案为：19.5；
（2）依据（1）计算可知转移电子总数为0.6mol，个数为.612×10²³或0.6N_A，故答案为：3.612×10²³或0.6N_A；
（3）铜片质量增加了19.2g，且溶液恰好变为无色．假设锌片上没有铜析出，说明溶液中铜离子全部析出，原溶液中铜离子物质的量为0.3mol，溶液浓度=

0.3mol

0.2L

=1.5mol/L，
故答案为：1.5．

点评：本题考查了原电池原理分析，电极反应书写计算应用，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，为高频考点，注意结合电极方程式解答该类题目，难度中等．