Question

由銅片、鋅片和100mL硫酸銅溶液組成的原電池工作一段時(shí)間后，銅片質(zhì)量增加了12.8g，且溶液恰好變?yōu)闊o(wú)色．假設(shè)鋅片上沒(méi)有銅析出，試計(jì)算：
（1）鋅片腐蝕后質(zhì)量減輕了多少克？
（2）共有多少個(gè)電子流過(guò)外電路？
（3）原硫酸銅溶液的物質(zhì)的量濃度是多少？

Answer 1

分析：原電池反應(yīng)中負(fù)極是鋅，電極反應(yīng)為Zn-2e^-=Zn²⁺；銅做正極，溶液中銅離子得到電子生成銅發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)Cu²⁺+2e^-=Cu；銅片質(zhì)量增加了12.8g，且溶液恰好變?yōu)闊o(wú)色．假設(shè)鋅片上沒(méi)有銅析出，說(shuō)明溶液中銅離子全部析出，依據(jù)電極反應(yīng)和電子守恒計(jì)算．

解答：解：電極反應(yīng)為Zn-2e^-=Zn²⁺；銅做正極，溶液中銅離子得到電子生成銅發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)Cu²⁺+2e^-=Cu，銅片質(zhì)量增加了12.8g，且溶液恰好變?yōu)闊o(wú)色．假設(shè)鋅片上沒(méi)有銅析出，說(shuō)明溶液中銅離子全部析出，
（1）Zn-2e^-=Zn²⁺；Cu²⁺+2e^-=Cu，銅片質(zhì)量增加了12.8g，物質(zhì)的量=

12.8g

64g/mol

=0.2mol，依據(jù)電子守恒，Zn～Cu～2e^-，溶解的鋅質(zhì)量=0.2mol×65g/mol=13g，
答：鋅片腐蝕后質(zhì)量減輕了13g；
（2）依據(jù)（1）計(jì)算可知轉(zhuǎn)移電子總數(shù)為0.4mol，
答：反應(yīng)過(guò)程中共有0.4mol電子轉(zhuǎn)移；
（3）銅片質(zhì)量增加了12.8g，且溶液恰好變?yōu)闊o(wú)色．假設(shè)鋅片上沒(méi)有銅析出，說(shuō)明溶液中銅離子全部析出，原溶液中銅離子物質(zhì)的量為0.2mol，溶液濃度=

0.2mol

0.1L

=2mol/L，
答：原硫酸銅溶液的物質(zhì)的量濃度為2mol/L．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了原電池原理分析，電極反應(yīng)書(shū)寫(xiě)計(jì)算應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．