Question

10．现用如图装置来测定某原电池工作时在某段时间内通过导线的电子的物质的量．量筒的规格为1000mL，供选择的电极材料有纯铜片和纯锌片．请回答下列问题：
（1）b电极材料为铜，其电极反应式为2H⁺+2e^-═H₂↑．
（2）如果将a、b两电极的电极材料对调，U形管中将出现的现象是左端溶夜下降，右端溶夜上升．
（3）当量筒中收集到672mL（标准状况下）气体时，通过导线的电子的物质的量为0.06mol，此时a电极质量减小（填“增加”或“减少”）1.95g．

Answer 1

分析 （1）纯铜片和纯锌片、稀硫酸组成原电池，由图可知b电极处有氢气生成，则b为铜，为正极；a为锌，为负极；b上氢离子得电子生成氢气；
（2）如果将a、b两电极的电极材料对调，则右边为锌失电子作负极，左边为铜为正极，氢离子得电子生成氢气；
（3）根据电极方程式结合气体的物质的量求算电子的物质的量，a极为Zn作负极失电子，根据电子守恒计算Zn的质量．

解答 解：（1）纯铜片和纯锌片、稀硫酸组成原电池，由图可知b电极处有氢气生成，则b为铜，为正极；a为锌，为负极；b上氢离子得电子生成氢气，其电极反应式为：2H⁺+2e^-═H₂↑，
故答案为：铜；2H⁺+2e^-═H₂↑；
（2）如果将a、b两电极的电极材料对调，则右边为锌失电子作负极，左边为铜为正极，氢离子得电子生成氢气，则左边上有氢气生成，所以U形管中左端溶夜下降，右端溶夜上升；故答案为：左端溶夜下降，右端溶夜上升；
（3）当量筒中收集到672mL（标准状况下）气体，则n（H₂）=$\frac{V}{Vm}$=$\frac{0.672L}{22.4L/mol}$=0.03mol，已知b上的电极反应式为：2H⁺+2e^-═H₂↑，则通过导线的电子的物质的量为0.06mol，a电极上的反应为：Zn-2e^-═Zn²⁺，则溶解的Zn的物质的量为0.03mol，则减小的Zn的质量为65g/mol×0.03mol=1.95g，
故答案为：0.06；减小；1.95．

点评 本题考查了原电池的工作原理知识，主要考查正负极的判断、电极方程式的书写、电子守恒在计算中的应用等，注意知识的积累是解题关键，难度中等．