Question

（12分）将纯锌片和纯铜片按图方式插入100 mL相同浓度的稀硫酸中一段时间，回答下列问题：

（1）下列说法正确的是____________。

A．甲、乙均为化学能转变为电能的装置

B．乙中铜片上没有明显变化

C．甲中铜片质量减少、乙中锌片质量减少

D．两烧杯中溶液的c(H+)均增小

（2）在相同时间内，两烧杯中产生气泡的速度：甲____乙（填“＞”、“＜“或“＝”）。
（3）当甲中产生1.12L（标准状况）气体时，通过导线的电子数目为_______________。
（4）当乙中产生1.12L（标准状况）气体时，将锌、铜片取出，再将烧杯中的溶液稀释至1 L，测得溶液中c(H^＋)＝0.1 mol·L^－1（设反应前后溶液体积不变）。试确定原稀硫酸的物质的量浓度为_________________ mol·L^－1。
(5) 甲中锌片上发生的电极反应： _________________________；
(6) 若甲中两电极的总质量为60 g，工作一段时间后，取出锌片和铜片洗净干燥后称重，总质量为47 g，则：氢气的体积(标准状况)为________L。

Answer 1

（1）BD   （2）甲＞乙    （3）6.02×10²²(0.1N_A)
（4）1    （5）Zn-2e^-=Zn²⁺；  (6) 4.48

（1）根据装置特点可知，甲是原电池，锌比铜活泼，锌是负极，失去电子，铜是正极，溶液中的氢离子得到电子；乙不是原电池，锌能直接和稀硫酸发生置换反应，而铜不能和稀硫酸反应。所以正确的答案选BD。
（2）通过原电池反应进行的反应速率大于直接发生化学反应的反应速率。
（3）1.12L气体在标准状况下的物质的量是0.05mol，转移电子是0.05mol×2＝0.1mol，数目是6.02×10²²(0.1N_A)。
（4）溶液中c(H^＋)＝0.1 mol·L^－1，所以氢离子的物质的量是0.1mol，因此剩余硫酸是0.05mol。消耗硫酸是0.05mol，所以原硫酸的物质的量是0.1mol，其浓度是0.1mol÷0.1L＝1.0mol/L。
(5) 甲中锌是负极，发生的电极反应为Zn-2e^-=Zn²⁺。
（6）电极减少的质量就是参加反应的锌的质量，即消耗锌是13g，物质的量是0.2mol，生成氢气是0.2mol，标准状况下的体积是4.48L。