Question

（12分）將純鋅片和純銅片按圖方式插入100 mL相同濃度的稀硫酸中一段時間，回答下列問題：

（1）下列說法正確的是____________。

A．甲、乙均為化學能轉變為電能的裝置

B．乙中銅片上沒有明顯變化

C．甲中銅片質量減少、乙中鋅片質量減少

D．兩燒杯中溶液的c(H+)均增小

（2）在相同時間內，兩燒杯中產生氣泡的速度：甲____乙（填“＞”、“＜“或“＝”）。
（3）當甲中產生1.12L（標準狀況）氣體時，通過導線的電子數目為_______________。
（4）當乙中產生1.12L（標準狀況）氣體時，將鋅、銅片取出，再將燒杯中的溶液稀釋至1 L，測得溶液中c(H^＋)＝0.1 mol·L^－1（設反應前后溶液體積不變）。試確定原稀硫酸的物質的量濃度為_________________ mol·L^－1。
(5) 甲中鋅片上發生的電極反應： _________________________；
(6) 若甲中兩電極的總質量為60 g，工作一段時間后，取出鋅片和銅片洗凈干燥后稱重，總質量為47 g，則：氫氣的體積(標準狀況)為________L。

Answer 1

（1）BD   （2）甲＞乙    （3）6.02×10²²(0.1N_A)
（4）1    （5）Zn-2e^-=Zn²⁺；  (6) 4.48

（1）根據裝置特點可知，甲是原電池，鋅比銅活潑，鋅是負極，失去電子，銅是正極，溶液中的氫離子得到電子；乙不是原電池，鋅能直接和稀硫酸發生置換反應，而銅不能和稀硫酸反應。所以正確的答案選BD。
（2）通過原電池反應進行的反應速率大于直接發生化學反應的反應速率。
（3）1.12L氣體在標準狀況下的物質的量是0.05mol，轉移電子是0.05mol×2＝0.1mol，數目是6.02×10²²(0.1N_A)。
（4）溶液中c(H^＋)＝0.1 mol·L^－1，所以氫離子的物質的量是0.1mol，因此剩余硫酸是0.05mol。消耗硫酸是0.05mol，所以原硫酸的物質的量是0.1mol，其濃度是0.1mol÷0.1L＝1.0mol/L。
(5) 甲中鋅是負極，發生的電極反應為Zn-2e^-=Zn²⁺。
（6）電極減少的質量就是參加反應的鋅的質量，即消耗鋅是13g，物質的量是0.2mol，生成氫氣是0.2mol，標準狀況下的體積是4.48L。