Question

（1）選擇適宜的材料和試劑設(shè)計(jì)一個(gè)原電池，完成下列反應(yīng)：Zn+CuSO₄=ZnSO₄+Cu
①負(fù)極材料

 

；電解質(zhì)溶液

 

．
②寫出正極電極反應(yīng)式：

 

；
（2）用鋅片、銅片連接后浸入稀硫酸溶液中，構(gòu)成了原電池，工作一段時(shí)間，鋅片的質(zhì)量減少了13克，銅表面析出了氫氣

 

L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）．導(dǎo)線中通過

 

mol電子．

Answer 1

考點(diǎn)：設(shè)計(jì)原電池,原電池和電解池的工作原理

專題：

分析：（1）利用反應(yīng)Zn+CuSO₄=ZnSO₄+Cu設(shè)計(jì)原電池時(shí)，根據(jù)反應(yīng)可知，Zn為負(fù)極，則正極可以是活潑性不如Zn的金屬如Cu等，也可以是碳棒，電解質(zhì)溶液應(yīng)為CuSO₄，工作時(shí)，正極反應(yīng)式為Cu²⁺+2e^-=Cu，有紅色金屬析出，負(fù)極反應(yīng)式為Zn-2e-=Zn²⁺，Zn棒逐漸溶解；
（2）用鋅片、銅片連接后浸入稀硫酸溶液中，則減少的質(zhì)量為Zn的質(zhì)量，結(jié)合電極反應(yīng)計(jì)算．

解答： 解：（1）利用反應(yīng)Zn+CuSO₄=ZnSO₄+Cu設(shè)計(jì)原電池時(shí)，根據(jù)反應(yīng)可知，Zn為負(fù)極，則正極可以是活潑性不如Zn的金屬如Cu等，也可以是碳棒，電解質(zhì)溶液應(yīng)為CuSO₄，如圖，工作時(shí)，正極反應(yīng)式為Cu²⁺+2e^-=Cu，負(fù)極反應(yīng)式為Zn-2e^-=Zn²⁺，
故答案為：Zn；CuSO₄；Cu²⁺+2e^-=Cu；
（2）用鋅片、銅片連接后浸入稀硫酸溶液中，負(fù)極反應(yīng)式為Zn-2e^-=Zn²⁺，正極反應(yīng)為2H⁺+2e^-=H₂↑，由Zn～H₂↑～2e^-，鋅片的質(zhì)量減少了13克，銅表面析出了氫氣為

13g

65g/mol

×22.4L/mol=4.48L，轉(zhuǎn)移電子為

13g

65g/mol

×2=0.4mol，故答案為：4.48；0.4．

點(diǎn)評(píng)：本題考查原電池的設(shè)計(jì)，為高頻考點(diǎn)，把握原電池的工作原理為解答的關(guān)鍵，注意電極、電極反應(yīng)的判斷及電子守恒計(jì)算等，側(cè)重分析與計(jì)算能力的考查，題目難度不大．