Question

利用銅棒、鋅片和200ml稀硫酸組成原電池，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，當(dāng)銅棒上共產(chǎn)生3.36L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體時(shí)，硫酸恰好全部被消耗。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）該原電池的正極反應(yīng)式為：                              
（2）計(jì)算原稀硫酸的物質(zhì)的量濃度。
（3）若將銅棒換成鐵片，仍按題給方式組合起來(lái)，能否組成原電池呢？     （填“能”或“不能”）若能組成原電池，此原電池的負(fù)極反應(yīng)式是                    

Answer 1

（1）2H⁺ + 2e- = H₂↑ （2分）           （2）0.75mol/L （3分）
（3）能（1分），Zn — 2e- = Zn²⁺（2分）

（1）在原電池中較活潑的金屬作負(fù)極，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)。電子經(jīng)導(dǎo)線(xiàn)傳遞到正極上，所以溶液中的陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)。正極得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)。鋅比銅活潑，鋅是負(fù)極，銅是正極，溶液中的氫離子在正極得到電子，反應(yīng)式為2H⁺ + 2e- = H₂↑。
（2）氫氣的體積是3.36L，物質(zhì)的量是3.36L÷22.4L/mol＝0.15mol。根據(jù)氫原子守恒可判斷，硫酸的物質(zhì)的量也是0.15mol，其濃度是0.15mol÷0.2L＝0.75mol/L 。
（3）鐵的活潑性也弱于鋅的，所以能構(gòu)成原電池，鋅還是負(fù)極，鐵是正極。其中負(fù)極反應(yīng)式為Zn — 2e- = Zn²⁺。