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

将纯锌片和纯铜片按图方式插入100mL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+)均减小
(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1L,测得溶液中c(H+)=0.1mol•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60g,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47g,则氢气的体积(标准状况)为______ L.
anson0924 1年前 已收到1个回答 举报

minmin83327 幼苗

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解题思路:(1)甲装置符合原电池构成条件,所以是原电池,乙不能形成闭合回路,所以不能构成原电池,两个烧杯中,锌都失电子发生氧化反应,甲中铜上氢离子得电子发生还原反应,乙中锌上氢离子得电子发生还原反应;
(2)作原电池负极的金属加速被腐蚀;
(3)根据氢气和转移电子之间的关系式计算;
(4)先计算氢离子的物质的量再计算源稀硫酸的浓度;
(5)甲中锌失电子生成锌离子;
(6)负极上锌生成锌离子进入溶液而导致质量减少,正极上氢离子得电子生成氢气,所以正极质量不变,两个电极减少的质量是锌的质量,根据锌和氢气之间的关系式计算生成氢气的体积.

(1)a、甲符合原电池构成条件,所以属于原电池,乙不能构成闭合回路,所以不能构成原电池,故a错误;
b、乙不能构成原电池,氢离子在锌片上得电子发生还原反应,所以乙中铜片上没有明显变化,故b正确;
c、甲中铜片作正极,正极上氢离子得电子生成氢气,所以铜片质量不变,乙中锌片和氢离子发生置换反应,所以质量减少,故c错误;
d、两烧杯中锌和氢离子发生置换反应导致溶液中氢离子浓度减小,则两烧杯中溶液的c(H+)均减小,故d正确;
故选:bd;
(2)甲能构成原电池,乙不能构成原电池,作原电池负极的金属加速被腐蚀,所以在相同时间内,两烧杯中产生气泡的速度:甲>乙,故答案为:>;
(3)甲中,铜电极上氢离子得电子生成氢气,电极反应式为2H++2e-=H2↑,根据电极反应式知,通过电子的物质的量=[1.12L/22.4L/mol]=0.1mol,则通过导线的电子数目为0.1NA
故答案为:0.1NA
(4)稀释后氢离子的物质的量为1L×0.1mol•L-1=0.1mol,生成氢气的氢离子的物质的量为[1.12L/22.4L/mol]×2=0.1molmol,所以原溶液中氢离子的物质的量为0.2mol,原溶液中氢离子的浓度为[0.2mol/0.1L]=2mol/L,一个硫酸分子中含两个氢离子,所以原溶液中稀硫酸的浓度为1 mol•L-1
故答案为:1;
(5)甲中锌失电子生成锌离子,则甲中负极锌上电极反应式为Zn-2e-=Zn2+,故答案为:Zn-2e-=Zn2+
(2)负极上锌生成锌离子进入溶液而导致质量减少,正极上氢离子得电子生成氢气,所以正极质量不变,两个电极减少的质量是锌的质量,锌和稀硫酸反应离子方程式为2H++Zn=Zn2++H2↑,根据锌和氢气之间的关系式得氢气的体积=
(60g−47g)
65g/mol×22.4L/mol=4.48L,
故答案为:4.48L.

点评:
本题考点: 原电池和电解池的工作原理.

考点点评: 本题以原电池原理考查了氧化还原反应的有关计算,明确正负极上发生的反应是解本题关键,然后根据锌和氢气的关系式计算即可,难度不大.

1年前

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