Question

（12分）將Zn棒和Cu棒用導線連接后，放入某電解質溶液中，構成如右下圖所示裝置。試回答下列問題：

20080503

（1）若電解質溶液為稀硫酸，則Zn棒為原電池的     極，可觀察到Cu棒的所產生現象是               ，試用電極反應式表示該現象：                。
（2）若電解質為硫酸銅溶液，則Cu棒上發生     反應，Zn棒上發生反應的電極反應式為：                。
（3）若在上述兩個過程中，Zn棒減少的質量相等，則Cu棒上（1）和（2）所析出物質的質量之比為：                    。

Answer 1

（1）負極(2分)有氣體析出(2分)    2H⁺+2e^-=H₂⁺↑(2分)
（2）還原 (2分) Zn-2e^-=Zn²⁺ (2分)             （3）1:32(3分)

在原電池中較活潑的金屬作負極，失去電子，發生氧化反應。電子經導線傳遞到正極上，所以溶液中的陽離子向正極移動，陰離子向負極移動。正極得到電子，發生還原反應。
（1）鋅比銅活潑，鋅是負極，銅是正極，溶液中的氫離子在正極得到電子，電極反應式為2H⁺+2e^-=H₂⁺↑。
（2）若電解質為硫酸銅溶液，則溶液中的銅離子在正極得到電子，發生還原反應而析出銅。鋅仍然是負極，電極反應式為 Zn-2e^-=Zn²⁺。
（3）Zn棒減少的質量相等，說明轉移的電子是相等的。所以根據電子得失守恒可知生成的氫氣和析出的銅的物質的量是相等的，所以二者的質量之比是2:64＝1:32。