Question

8．由铜片、锌片和100mL稀硫酸溶液组成的原电池中，当铜片上产生6.72L（标态）气体时，硫酸恰好作用完：
（1）写出正负极的电极反应式．
（2）计算该反应转移电子的物质的量．
（3）计算原稀硫酸溶液的物质的量浓度．

Answer 1

分析 （1）铜片、锌片和100ml稀硫酸组成原电池，金属锌是负极，负极上发生氧化反应，铜是正极，正极上发生还原反应；
（2）根据氢气与电子的关系式计算；
（3）根据氢气与硫酸的关系计算硫酸的物质的量，再根据物质的量浓度公式计算其浓度．

解答 解：（1）铜片、锌片和100ml稀硫酸组成原电池，金属锌是负极，铜是正极，原电池的两个电极发生的电极反应是：正极：2H⁺+2e^-=H₂↑，负极：Zn-2e^-=Zn²⁺，
答：正极反应为2H⁺+2e^-=H₂↑、负极反应为Zn-2e^-=Zn²⁺；
（2）设转移电子z，则
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑    转移电子      
                             22.4L   2mol
                             6.72L   z
所以z=0.6mol
答：有0.6mol电子通过了导线；
（3）设硫酸的物质的量为y．
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
       1mol             22.4L  
             y            6.72L  
所以y=0.3mol
C=$\frac{n}{V}$=$\frac{0.3mol}{0.1L}$3mol/L
答：原稀硫酸溶液的物质的量浓度3mol/L．

点评 本题以原电池为载体考查了氧化还原反应的有关计算，明确各物理量间的关系是解本题的关键，难度中等．