Question

17．電能是現(xiàn)代社會應用最廣泛的能源之一．如圖所示的原電池裝置中，其負極是Zn，正極上觀察到的現(xiàn)象是銅片表面產(chǎn)生無色氣泡，正極的電極反應式是2H⁺+2e^-=H₂↑．若把電解質溶液換成硫酸銅溶液，則正極的電極反應式為Cu²⁺+2e^-=Cu，該電池工作一段時間后，若消耗鋅6.5g，則電路中轉移的電子數(shù)為0.2N_A（N_A代表阿伏加德羅常數(shù)）．

Answer 1

分析 鋅比銅活潑，在稀硫酸中形成原電池反應，鋅做負極，氫離子在正極Cu上得電子生成氫氣，
若把電解質溶液換成硫酸銅溶液，正極上是銅離子得到電子生成銅，根據(jù)消耗的金屬的質量計算物質的量，結合電極反應計算電子轉移總數(shù)．

解答 解：由于鋅比銅活潑，所以鋅做負極，所以消耗的金屬為鋅．
鋅失電子生成鋅離子進入溶液，電極反應式為鋅片：Zn-2e^-=Zn²⁺，銅片上氫離子得電子生成氫氣，所以電極反應式為2H⁺+2e^-=H₂↑，
總反應：Zn+2H⁺=H₂↑+Zn²⁺
若把電解質溶液換成硫酸銅溶液，正極上是銅離子得到電子生成銅，則正極的電極反應式為：Cu²⁺+2e^-=Cu，
該電池工作一段時間后，若消耗鋅6.5g，n=$\frac{6.5g}{65g/mol}$=0.1mol，Zn-2e^-=Zn²⁺，則電路中轉移的電子數(shù)=0.1mol×2×N_A=0.2N_A，
故答案為：Zn；銅片表面產(chǎn)生無色氣泡； 2H⁺+2e^-=H₂↑；  Cu²⁺+2e^-=Cu；0.2N_A．

點評 本題考查了原電池原理、電極反應書寫、電子守恒的計算等知識點，掌握原電池原理是解題關鍵，題目難度不大．