Question

利用銅、鋅、稀硫酸、燒杯、導線等設計如下實驗：
（1）常見的原電池裝置如圖所示，銅與鋅直接浸在同一電解質溶液中，當切斷外線路時，反應的離子方程式為

 

．
（2）某同學利用如圖裝置測定裝置電子電量、氣體體積、鋅的摩爾質量等數(shù)據(jù)，實驗發(fā)現(xiàn)，過外電路的電子為0.2mol時，金屬減少了7.15g，生成的氣體在標準狀況下的體積為2.464L．
①利用產(chǎn)生氣體的體積，計算鋅的摩爾質量為

 

②利用通過外電路的電子，計算鋅的摩爾質量為

 

，請說明出現(xiàn)這種結果的原因：

 

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Answer 1

分析：（1）銅與鋅直接浸在同一電解質溶液中，當切斷外線路時，鋅和稀硫酸直接發(fā)生氧化還原反應；
（2）①根據(jù)鋅和氫氣之間的關系式計算；
②根據(jù)鋅和轉移電子之間的關系式計算．

解答：解：（1）銅與鋅直接浸在同一電解質溶液中，當切斷外線路時，鋅和稀硫酸直接發(fā)生氧化還原反應，鋅失電子發(fā)生氧化反應，氫離子得電子發(fā)生還原反應，所以離子方程式為：2H⁺+Zn═Zn²⁺+H₂↑，
故答案為：2H⁺+Zn═Zn²⁺+H₂↑；
（2）①根據(jù)2H⁺+Zn═Zn²⁺+H₂↑中鋅和氫氣之間的關系式得：
鋅的摩爾質量=

7.15g

2.464L 22.4L/mol

=65 g/mol，
故答案為：65g/mol；
②根據(jù)2H⁺+Zn═Zn²⁺+H₂↑中鋅和轉移電子之間的關系式得：
鋅的摩爾質量為

7.15g

0.2mol 2

=71.5 g/mol，
出現(xiàn)可能情況是電子沒有完全轉移，部分氫離子在鋅上得電子生成氫氣而直接放出，導致轉移電子的物質的量偏小，
故答案為：71.5g/mol；部分鋅直接與稀硫酸反應，電子沒有通過導線，部分氫氣直接在負極放出．

點評：本題考查了原電池原理、離子方程式的書寫，明確原電池的構成條件即可解答，難度不大．