Question

【題目】如圖為原電池裝置示意圖，

(1)若A為銅片，B為鐵片，電解質為FeCl3溶液，則作銅片為________極 (填正或負)，寫出電極反應式：正極____________負極_________________。

(2)若A為Zn，B為Cu，電解質溶液為稀硫酸，則A電極名稱為 _________，寫出正極的電極反應式___________。

(3)若該電池中兩電極的總質量為60g，工作一段時間后，取出鋅片和銅片洗凈干燥后稱重，總質量為47g，試計算產生標準狀況氫氣的體積為多少L？(請寫出計算過程)___________。

Answer 1

【答案】正 Fe3+ + e- =Fe2+ Fe —2e-=Fe2+ 負極 2H++2e-=H2↑ 4.48 L

【解析】

(1) 若A為銅片，B為鐵片，電解質為FeCl3溶液，發生的總反應式為：2FeCl3 + Fe =3FeCl2，則鐵為負極，銅為正極；

(2)A為Zn，B為Cu，電解質溶液為稀硫酸，該原電池的總反應為：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，則鋅為負極，銅為正極；

(3)可根據電極減小的總質量（即參與反應的鋅的質量）求出生成氫氣的質量，進而求出其物質的量，根據V=n×22.4求出生成的氫氣的體積。

(1)該原電池中，鐵為負極，銅為正極，鐵失電子變成離子進入溶液，正極上鐵離子得電子生成亞鐵離子，正極的電極反應式為：Fe3+ + e- =Fe2+，負極的電極反應式為：Fe -2e-=Fe2+；

(2)A為Zn，B為Cu，電解質溶液為稀硫酸，該原電池的總反應為：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，鋅為負極，銅為正極，正極的電極反應式為：2H++2e-=H2↑，負極的電極反應式為：Zn -2e-= Zn2+；

(3)原來兩電極的總質量為60 g，干燥后稱的電極總質量為47 g，質量變小了，原因是鋅電極參與反應，部分溶解了，溶解的質量為60-47=13 g，根據原電池的總反應為：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑可列出：

解得x=0.4g，故產生的氫氣的物質的量為：n=，產生的氫氣的體積（標況下）為：V=0.2×22.4 L·mol-1=4.48 L。