Question

利用銅棒、鋅片和200ml稀硫酸組成原電池，將化學能轉化為電能，當銅棒上共產生3.36L（標準狀況）氣體時，硫酸恰好全部被消耗。請回答下列問題：
（1）該原電池的正極反應式為：                              
（2）計算原稀硫酸的物質的量濃度。
（3）若將銅棒換成鐵片，仍按題給方式組合起來，能否組成原電池呢？     （填“能”或“不能”）若能組成原電池，此原電池的負極反應式是                    

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。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，反應式為2H⁺ + 2e- = H₂↑。
（2）氫氣的體積是3.36L，物質的量是3.36L÷22.4L/mol＝0.15mol。根據氫原子守恒可判斷，硫酸的物質的量也是0.15mol，其濃度是0.15mol÷0.2L＝0.75mol/L 。
（3）鐵的活潑性也弱于鋅的，所以能構成原電池，鋅還是負極，鐵是正極。其中負極反應式為Zn — 2e- = Zn²⁺。