Question

（12分）现有纯锌片、纯铜片和500 mL 0.1 mol·L^－1的硫酸、导线、1 000 mL量筒。用如下图所示装置利用原电池原理，制备一定量的氢气。

（1）如上图所示，装置气密性良好，且1 000 mL量筒中已充满水，刚开始实验时，根据构成原电池必须满足的条件，首先要进行的操作是                              ；

（2）a的电极材料为             ，作原电池的          极；电子经外电路由           

（①a→b   ②b→a 填序号，下同）

（3）b极上发生的电极反应为_________，反应时a极附近SO₄^2-浓度           （填“逐渐增大”、“逐渐减小”或“始终不变”）；

（4）假设反应过程中溶液体积不变，当硫酸浓度降低一半时，通过导线的电子的物质的量为         ，量筒中收集的气体体积最接近       mL

A．400  B．500  C．600  D．700

Answer

（12分）

（1）用导线连接a、b

（2）纯锌片 负 ① （ 每空1分）

（3）2H＋＋2e－===H2↑ （没写↑扣1分、下同） 逐渐增大 （每空2分）

（4）0.05 mol（漏写单位扣1分） C （每空2分）

【解析】

试题分析：（1）原电池的构成条件之一是闭合回路，所以开始实验时首先进行的操作是用导线连接a、b，形成闭合回路；

（2）量筒内收集氢气，则b极为正极产生氢气，所以a极为负极，发生氧化反应，所以a极材料是纯锌片；电子从负极流向正极，所以为①a→b；

（3）b电极为产生氢气的电极反应，电极反应式是2H＋＋2e－===H2↑；在原电池中，阴离子向负极移 动，a极为负极，所以硫酸根离子向a极移动，导致a极硫酸根离子浓度逐渐增大；

（4）反应过程中溶液体积不变，当硫酸浓度降低一半时，氢离子的物质的量减少0.1mol/L/2×2×0.5L=0.05mol，根据2H＋＋2e－===H2↑，则转移电子的物质的量是0.05mol；生成的氢气在标准状况下的体积是0.05mol/2×22.4L/mol=0.56L，与C接近，答案选C。

考点：考查原电池的反应原理、构成条件的判断