Question

6．由銅片、鐵片和50mL稀硫酸組成的原電池中，當通過導線的電子為0.3mol時（鐵片上無氣體產(chǎn)生），硫酸恰好反應完．列式計算：
（1）產(chǎn)生這些氣體消耗的金屬是哪一種，消耗的質量是多少；
（2）銅片上放出多少L（標準狀況）氣體；
（3）硫酸溶液的物質的量濃度是多少．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)化學方程式Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑中氣體與鋅的關系計算；
（2）根據(jù)氫氣與電子的關系式計算；
（3）根據(jù)氫氣與硫酸的關系計算硫酸的物質的量，再根據(jù)物質的量濃度公式計算其濃度．

解答 解：（1）鐵作負極，設鐵片的質量減少了x，
  Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑～2mole-
  56g                  2mol
  x                    0.3mol

  所以 x=8.4g，
答：消耗的金屬是鐵，消耗的質量8.4g；
（2）銅片為正極，設銅片上放出yL（標準狀況）氣體發(fā)生的電極方程式為：
2H⁺+2e^-=H₂↑
   2mol 22.4L
  0.3mol   y
y=3.36L，
答：銅片上放出3.36L（標準狀況）氣體；
（3）設硫酸的物質的量為z．
     Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
       1mol         22.4L  
        z           3.36L  
所以z=0.15mol
C=$\frac{n}{V}$=$\frac{0.15}{0.05}$=3mol/L
答：原稀硫酸溶液的物質的量濃度3mol/L．

點評 本題以原電池為載體考查了氧化還原反應的有關計算，明確各物理量間的關系是解本題的關鍵．