Question

19．由铜片、锌片和200mL稀H₂SO₄组成的原电池中，若锌片只发生电化学反应，则当铜片上共放出2.24L（标准状况）气体时，H₂SO₄恰好完全消耗．求：
（1）反应中消耗的锌的质量是多少？（Zn：65）
（2）有多少个电子通过了导线？

Answer 1

分析 该原电池中，锌电极上电极反应式为Zn-2e^-=Zn²⁺，铜电极上电极反应式为2H⁺+2e^-=H₂↑，则电池总反应式为Zn+2H⁺=H₂↑+Zn²⁺，
（1）根据反电池总反应式计算Zn的质量；
（2）根据H元素化合价变化计算转移电子；

解答 解：该原电池中，锌电极上电极反应式为Zn-2e^-=Zn²⁺，铜电极上电极反应式为2H⁺+2e^-=H₂↑，则电池总反应式为Zn+2H⁺=H₂↑+Zn²⁺，生成氢气的物质的量为：$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，
（1）由方程式可知，n（Zn）=n（H₂）=0.1mol，故消耗Zn的质量为0.1mol×65g/mol=6.5g，答：反应中消耗的锌的质量是6.5g；
（2）转移电子数目为0.1mol×2×[0-（-1）]×6.02×10²³mol^-1=6.02×10²²，答：有6.02×10²²个电子通过了导线．

点评 本题以原电池原理为载体，考查方程式的有关计算，题目难度不大，注意对基础知识的理解掌握．