Question

由铜片、锌片和200mL稀硫酸溶液组成的原电池中，当铜片上产生3.36L（标态）气体时，硫酸恰好作用完，试计算：
（1）写出该原电池的化学反应方程式

 

；
（2）原稀硫酸溶液的物质的量

 

；
（3）所得溶液中锌离子的物质的量的浓度

 

．

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：（1）该原电池中，Zn易失电子作负极、Cu作正极，负极上电极反应式为Zn-2e^-=Zn²⁺，正极上电极反应式为2H⁺+2e^-=H₂↑；
（2）根据H原子守恒计算硫酸的物质的量浓度；
（3）根据转移电子相等计算锌离子的物质的量，再计算浓度．

解答： 解：（1）该原电池中，Zn易失电子发生氧化反应而作负极、Cu作正极，负极上电极反应式为Zn-2e^-=Zn²⁺，正极上电极反应式为2H⁺+2e^-=H₂↑，电池反应式为Zn+2H⁺=Zn²⁺+H₂↑，
故答案为：负极电极反应式为Zn-2e^-=Zn²⁺、正极电极反应式为2H⁺+2e^-=H₂↑；
（2）已知产生3.36L氢气，则氢气的物质的量为0.15mol，
H原子守恒得n（H₂SO₄）=n（H₂）=0.15mol；
故答案为：0.15mol；
（3）生成0.15mol氢气转移电子的物质的量=0.15mol×2=0.3mol，根据转移电子相等得生成的锌离子的物质的量=

0.3mol

2

=0.15mol，
则C（Zn²⁺）=

0.15mol

0.2L

=0.75mol/L；
故答案为：0.75mol/L．

点评：本题以原电池原理为载体考查了物质的量的有关计算，根据转移电子相等、原子守恒进行解答即可，题目难度不大．