Question

（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

 

；电解质溶液

 

．
②写出正极电极反应式：

 

；
（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13克，铜表面析出了氢气

 

L（标准状况下）．导线中通过

 

mol电子．

Answer 1

考点：设计原电池,原电池和电解池的工作原理

专题：

分析：（1）利用反应Zn+CuSO₄=ZnSO₄+Cu设计原电池时，根据反应可知，Zn为负极，则正极可以是活泼性不如Zn的金属如Cu等，也可以是碳棒，电解质溶液应为CuSO₄，工作时，正极反应式为Cu²⁺+2e^-=Cu，有红色金属析出，负极反应式为Zn-2e-=Zn²⁺，Zn棒逐渐溶解；
（2）用锌片、铜片连接后浸入稀硫酸溶液中，则减少的质量为Zn的质量，结合电极反应计算．

解答： 解：（1）利用反应Zn+CuSO₄=ZnSO₄+Cu设计原电池时，根据反应可知，Zn为负极，则正极可以是活泼性不如Zn的金属如Cu等，也可以是碳棒，电解质溶液应为CuSO₄，如图，工作时，正极反应式为Cu²⁺+2e^-=Cu，负极反应式为Zn-2e^-=Zn²⁺，
故答案为：Zn；CuSO₄；Cu²⁺+2e^-=Cu；
（2）用锌片、铜片连接后浸入稀硫酸溶液中，负极反应式为Zn-2e^-=Zn²⁺，正极反应为2H⁺+2e^-=H₂↑，由Zn～H₂↑～2e^-，锌片的质量减少了13克，铜表面析出了氢气为

13g

65g/mol

×22.4L/mol=4.48L，转移电子为

13g

65g/mol

×2=0.4mol，故答案为：4.48；0.4．

点评：本题考查原电池的设计，为高频考点，把握原电池的工作原理为解答的关键，注意电极、电极反应的判断及电子守恒计算等，侧重分析与计算能力的考查，题目难度不大．