选择适宜的材料和试剂设计一个原电池,完成下列反应:Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu

选择适宜的材料和试剂设计一个原电池,完成下列反应:Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu
(1)画出装置图(要求在图上标出电极材料和电解质溶液)______
(2)写出电极反应式:[正极:______;负极:______.
(3)在外电路中,电子流动方向从______(填“正极→负极”或“负极→正极”).内电路中,阳离子移向______(填“正极”或“负极”)
(4)用锌片、铜片连接后浸入稀硫酸溶液中,构成了原电池,工作一段时间,锌片的质量减少了3.25克,铜表面析出了氢气______L(标准状况下).导线中通过______mol电子.
daijiaojiao 1年前 已收到1个回答 举报

唐荒 春芽

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解题思路:利用反应Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu设计原电池时,根据反应可知,Zn为负极,则正极可以是活泼性不如Zn的金属如Cu等,也可以是碳棒,电解质溶液应为CuSO4,工作时,正极反应式为Cu2++2e-=Cu,有红色金属析出,负极反应式为Zn-2e-=Zn2+,Zn棒逐渐溶解.
(1)原电池的构成条件:有活泼性不同的两个电极;有电解质溶液;形成闭合回路;自发的氧化还原反应;
(2)根据电池反应式知,失电子的金属作负极,得电子的电解质溶液为原电池电解质溶液,不如负极活泼的金属或导电的非金属作正极,负极上发生氧化反应,正极上得电子发生还原反应;
(3)在外电路中,电子流向和电流方向相反,从负极流向正极,内电路中,阳离子移向正极;
(4)根据锌和氢气、转移电子之间的关系式计算.

(1)根据自发的氧化还原反应:金属锌失电子,为负极,正极可以用活泼性较差的金属铜,溶液中的铜离子得电子,必须用可溶的铜盐作电解质,结合原电池的构成条件,装置为:,故答案为:
(2)工作时,正极反应式为Cu2++2e-=Cu,负极反应式为Zn-2e-=Zn2+,故答案为:Cu2++2e-=Cu;Zn-2e-=Zn2+
(3)在外电路中,电子流向和电流方向相反,从负极流向正极,内电路中,阳离子移向正极,故答案为:负极→正极;正极;
(4)电池反应式为Zn+2H+=H2↑+Zn2+
设氢气的体积为x,转移电子的物质的量为y,
Zn+2H+=H2↑+Zn2+转移电子
65g 22.4L 2mol
3.25g x y
65g:22.4L=3.25g:x
x=[3.25g×22.4L/65g]=1.12L,
65g:2mol=3.25g:y
y=[2mol×3.25g/65g]=0.1mol,
故答案为:1.12;0.1

点评:
本题考点: 原电池和电解池的工作原理.

考点点评: 本题以原电池和电解池原理为载体考查了原电池设计、根据方程式计算等知识点,根据原电池电池反应式得失电子确定正负极及电解质溶液,根据物质之间的关系式进行有关计算,题目难度不大.

1年前

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