Question

8．由銅片、鋅片和200mL稀H₂SO₄組成的原電池中（如圖所示裝置），請按要求填空：
（1）Cu為正極，發(fā)生還原反應（“氧化”或“還原”），現象是有氣泡生成，電極反應式為2H⁺+2e^-═H₂↑；Zn為負極，發(fā)生氧化反應（“氧化”或“還原”），現象是鋅逐漸溶解，電極反應式為Zn-2e^-═Zn²⁺．
（2）H⁺向Cu極移動，電子流動方向為Zn→導線→Cu（填電極材料）
（3）若鋅片只發(fā)生電化學反應，則當銅片上共放出3.36L（標準狀況）氣體時，H₂SO₄恰好完全消耗．求：
①反應中消耗的鋅的質量9.75g
②有0.3N_A個電子通過了導線．
③原稀H₂SO₄的物質的量濃度是1.5mol/L．

Answer 1

分析 形成原電池時，鋅為負極，發(fā)生氧化反應，電極方程式為Zn-2e^-═Zn²⁺，銅為原電池正極，發(fā)生還原反應，電極方程式為2H⁺+2e^-═H₂↑，電子從負極流向正極，溶液中陽離子向正極移動，結合電極方程式和電子守恒計算．

解答 解：（1）形成原電池時，銅為原電池正極，發(fā)生還原反應，電極方程式為2H⁺+2e^-═H₂↑，則Cu上有氣泡生成；鋅為負極，逐漸溶解，鋅失電子發(fā)生氧化反應，電極方程式為Zn-2e^-═Zn²⁺，
故答案為：Cu；還原；有氣泡生成；2H⁺+2e^-═H₂↑；Zn；氧化；鋅逐漸溶解；Zn-2e^-═Zn²⁺；
（2）Cu為正極，Zn為負極，溶液中氫離子向正極移動；電子由負極流向正極，即由Zn極流向Cu極，
故答案為：Cu；Zn；Cu；
（3）銅電極方程式為2H⁺+2e^-═H₂↑，n（H₂）=$\frac{3.36L}{22.4L/mol}$=0.15mol，轉移0.3mol電子，
①已知電極方程式為Zn-2e^-═Zn²⁺，轉移0.3mol電子，消耗0.15mol鋅，則消耗的鋅為0.15mol×65mol/L=9.75g；
故答案為：9.75g；
②轉移的電子數為0.3N_A個；
故答案為：0.3N_A；
③硫酸完全消耗，則n（H₂）=n（H₂SO₄），則原來硫酸的物質的量為0.15mol，
所以原硫酸的物質的量濃度是c=$\frac{n}{V}$=$\frac{\underline{\;0.15mol\;}}{0.2L}$=0.75mol/L；
故答案為：0.75mol/L．

點評 本題考查了原電池原理、物質的量的計算等知識點，側重于學生的分析能力和計算能力的考查，明確電極上電極反應、物質之間的關系即可解答，難度不大．