Question

在盛有1000mL 0.2mol/LCuSO₄和0.4mol/LH₂SO₄混合溶液的大燒杯中．用鋅、銅作電極，用導(dǎo)線連接形成原電池，當電路中有1mol電子通過時，試完成：
（1）寫出正極的電極反應(yīng)：正極：

 

．
（2）電極上消耗鋅的質(zhì)量為

 

g，電極上析出銅的質(zhì)量為

 

g．
（3）產(chǎn)生的氫氣在標準狀況下的體積為

 

L．

Answer 1

考點：電解原理

專題：電化學(xué)專題

分析：用鋅、銅作電極，CuSO₄和H₂SO₄混合溶液為電解質(zhì)，構(gòu)成的原電池中，金屬鋅是負極，銅是正極，正極上發(fā)生反應(yīng)：Cu²⁺+2e^-=Cu，2H⁺+2e^-=H₂↑，負極上發(fā)生反應(yīng)Zn-2e^-=Zn²⁺，根據(jù)電極反應(yīng)結(jié)合電子守恒來計算即可．

解答： 解：（1）用鋅、銅作電極，CuSO₄和H₂SO₄混合溶液為電解質(zhì)，構(gòu)成的原電池中，金屬鋅是負極，銅是正極，正極上發(fā)生反應(yīng)：Cu²⁺+2e^-=Cu，
故答案為：Cu²⁺+2e^-=Cu；
（2）1000mL 0.2mol/LCuSO₄和0.4mol/LH₂SO₄混合溶液的大燒杯中，含有銅離子是0.2mol，氫離子是0.8mol，電池負極上發(fā)生反應(yīng)Zn-2e^-=Zn²⁺，當電路中有1mol電子通過時，消耗的金屬鋅是0.5mol，質(zhì)量是0.5mol×65g/mol=32.5g，正極上發(fā)生反應(yīng)：Cu²⁺+2e^-=Cu，銅離子是0.2mol，轉(zhuǎn)移電子是0.4mol，析出金屬銅是0.5mol，質(zhì)量是0.2mol×64g/mol=32g，故答案為：32.5；32；
（3）正極上發(fā)生反應(yīng)：Cu²⁺+2e^-=Cu，銅離子是0.2mol，轉(zhuǎn)移電子是0.4mol，該極上還會發(fā)生反應(yīng)：2H⁺+2e^-=H₂↑，轉(zhuǎn)移剩余的0.6mol電子，生成氫氣0.3mol，體積是0.3mol×22.4L/mol=6.72L，故答案為：6.72．

點評：本題涉及電解池的工作原理的應(yīng)用，注意電極反應(yīng)式的書寫以及離子的放電順序、電子守恒的應(yīng)用是關(guān)鍵，難度不大．