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(nèi)通過導線的電子的物質(zhì)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(zhì)的量為________，________(填“a”或“b”)極質(zhì)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(zhuǎn)移和產(chǎn)生的氫氣量之間存在聯(lián)系；（1）根據(jù)原電池裝置的構成條件：閉合回路、電解質(zhì)溶液、兩個電極以及自發(fā)氧化還原反應來回答；（2）活潑失電子的金屬鋅做負極，發(fā)生氧化反應，銅作正極，發(fā)生還原反應；（3）根據(jù)電極反應式進行計算即可。

（1）根據(jù)圖示裝置，要想求得電子轉(zhuǎn)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(chǎn)生氫氣的體積，根據(jù)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(zhuǎn)移電子是0.06mol，純鋅片是負極，根據(jù)電極反應：Zn-2e-=Zn2+，當轉(zhuǎn)移電子是0.06mol，減小的鋅（a）是0.03mol，質(zhì)量是：0.03mol×65g/mol=1.95g。