Question

14．将锌片和铜片用导线相连浸入稀硫酸中组成原电池，两电极间连接一个电流计，装置如图：
（1）锌片上发生的电极反应：Zn-2e^-=Zn²⁺；铜片上发生的电极反应：2H⁺+2e^-=H₂↑；
（2）若该电池中两电极的 总质量为60g，工作一段时间后，取出锌片和铜片洗净干燥后称重，总质量为47g，试计算产生标准状况氢气的体积为4.48L？

Answer 1

分析 （1）该原电池中，锌易失电子发生氧化反应而作负极，铜作正极，正极上氢离子得电子发生还原反应；
（2）负极上锌生成锌离子进入溶液而导致质量减少，正极上氢离子得电子生成氢气，所以正极质量不变，两个电极减少的质量是锌的质量，根据锌和氢气之间的关系式计算生成氢气的体积．

解答 解：（1）该原电池中，锌易失电子发生氧化反应而作负极，电极反应式为：Zn-2e^-=Zn²⁺，铜作正极，正极上氢离子得电子发生还原反应，电极反应式为：2H⁺+2e^-=H₂↑，
故答案为：Zn-2e^-=Zn²⁺；2H⁺+2e^-=H₂↑；
（2）负极上锌生成锌离子进入溶液而导致质量减少，正极上氢离子得电子生成氢气，所以正极质量不变，两个电极减少的质量是锌的质量，锌和稀硫酸反应离子方程式为2H⁺+Zn=Zn²⁺+H₂↑，
根据锌和氢气之间的关系式得氢气的体积=$\frac{\frac{（60g-47g）}{65g/mol}}{1}$×22.4L/mol=4.48L，
故答案为：4.48．

点评 本题以原电池原理考查了氧化还原反应的有关计算，明确正负极上发生的反应是解本题关键，然后根据锌和氢气的关系式计算即可，难度不大．