Question

9．铜片、锌片和200 mL稀硫酸组成的原电池中，若锌片被腐蚀，当铜片上放出3.36 L（标准状况下）气体时，硫酸恰好恰好全部作用完，试回答：
（1）写出正极、负极反应式；
（2）产生这些气体消耗了多少克锌？
（3）有多少个电子通过了导线？
（4）原稀硫酸的物质的量浓度是多少？

Answer 1

分析 （1）铜棒、锌片和200ml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）根据气体与锌的关系式计算；
（3）根据氢气与电子的关系式计算；
（4）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）铜棒、锌片和200ml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）设锌片的质量减少了x，
  Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
 65g              22.4L  
 x                 3.36L  
  所以 x=9.75g
答：锌片的质量减少了9.75g；
（3）设转移电子z，则
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑    转移电子      
             22.4L   2×6.02×10²³个
              3.36L   z
所以z=1.806×10²³个
答：1.806×10²³个电子通过了导线；
（4）设硫酸的物质的量为y．
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
     1mol         22.4L  
      y           3.36L  
所以y=0.15mol
C=$\frac{n}{V}$=0.75mol/L
答：原稀硫酸溶液的物质的量浓度0.75mol/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．