Question

12．给你提供纯锌、纯铜片、500 mL 0.2 mol/L的H₂SO₄溶液、导线、1 000 mL量筒．试用如图装置来测定锌和稀硫酸反应时，在某段时间内通过导线的电子的物质的量．
（1）如图所示，装置气密性良好，且1 000mL量筒中已充满了水，则开始实验时，首先要用导线把a、b两电极连接起来．
（2）①a电极材料为纯锌片，其电极反应式为Zn-2e^-=Zn²⁺．
②b电极材料为纯铜片，其电极反应式为2H⁺+2e^-=H₂↑．
（3）当量筒中收集到672 mL气体时（已折算到标准状况下），通过导线的电子的物质的量为0.06mol．

Answer 1

分析 锌、铜、硫酸原电池中，电子转移和产生的氢气量之间存在联系．
（1）根据原电池装置的构成条件：闭合回路、电解质溶液、两个电极以及自发氧化还原反应来回答；
（2）活泼失电子的金属锌做负极，发生氧化反应，铜作正极，发生还原反应；
（3）根据电极反应式进行计算即可．

解答 解：（1）根据图示装置，要想求得电子转移的量，需要设计成锌、铜、硫酸原电池，量取金属锌和硫酸反应产生氢气的体积，根据原电池的构成条件，所以首先要用导线把a、b两电极连接起来，
故答案为：用导线把a、b两电极连接起来；
（2）锌、铜、硫酸原电池中，纯锌片是负极，电极反应：Zn-2e^-=Zn²⁺；铜是正极，该极上电极反应为：2H⁺+2e^-=H₂↑，
故答案为：纯锌片；Zn-2e^-=Zn²⁺；纯铜片；2H⁺+2e^-=H₂↑；
（3）正极上电极反应为：2H⁺+2e^-=H₂↑，当量筒中收集到672ml即标况下0.03mol氢气时，转移电子是0.06mol；故答案为：0.06mol．

点评 本题以实验方式为载体考查学生原电池的构成条件和工作原理知识，注意基本知识的梳理是解题关键，难度中等．