Question

【題目】給你提供純鋅片、純銅片和100 mL 0.5 mol/L的H2SO4溶液、導線、1 000 mL量筒。試用如圖裝置來測定鋅和稀硫酸反應時在某段時間內通過導線的電子的物質的量。

(1)如圖所示，裝置氣密性良好，且1 000 mL量筒中已充滿了水，則開始實驗時，首先要____________________________。

(2)a電極材料為________，電極反應式為____________________________；b電極材料為________，電極反應式為________________________。

(3)當量筒中收集672 mL氣體時(已折算到標準狀況下)，通過導線的電子的物質的量為________，________(填“a”或“b”)極質量減少________g。

Answer 1

【答案】用導線把a、b兩電極連接起來純鋅片Zn－2e－===Zn2＋純銅片2H＋＋2e－===H2↑0.06 mol　a1.95

【解析】

鋅、銅、硫酸原電池中，電子轉移和產生的氫氣量之間存在聯系；（1）根據原電池裝置的構成條件：閉合回路、電解質溶液、兩個電極以及自發氧化還原反應來回答；（2）活潑失電子的金屬鋅做負極，發生氧化反應，銅作正極，發生還原反應；（3）根據電極反應式進行計算即可。

（1）根據圖示裝置，要想求得電子轉移的量，需要設計成鋅、銅、硫酸原電池，量取金屬鋅和硫酸反應產生氫氣的體積，根據原電池的構成條件，所以首先要用導線把a、b兩電極連接起來；（2）鋅、銅、硫酸原電池中，純鋅片是負極，電極反應：Zn-2e-=Zn2+；銅是正極，該極上電極反應為：2H++2e-=H2↑；（3）正極上電極反應為：2H++2e-=H2↑，當量筒中收集到672ml即標況下0.03mol氫氣時，轉移電子是0.06mol，純鋅片是負極，根據電極反應：Zn-2e-=Zn2+，當轉移電子是0.06mol，減小的鋅（a）是0.03mol，質量是：0.03mol×65g/mol=1.95g。