Question

如图为原电池装置示意图，

(1)若A为铜片，B为铁片，电解质为FeCl₃溶液，则作铜片为________极 (填正或负)，写出电极反应式：正极____________负极_________________。

(2)若A为Zn，B为Cu，电解质溶液为稀硫酸，则A电极名称为 _________，写出正极的电极反应式___________。

(3)若该电池中两电极的总质量为60g，工作一段时间后，取出锌片和铜片洗净干燥后称重，总质量为47g，试计算产生标准状况氢气的体积为多少L？(请写出计算过程)___________。

Answer

正 Fe3+ + e- =Fe2+ Fe —2e-=Fe2+ 负极 2H++2e-=H2↑ 4.48 L

【解析】

(1) 若A为铜片，B为铁片，电解质为FeCl3溶液，发生的总反应式为：2FeCl3 + Fe =3FeCl2，则铁为负极，铜为正极；

(2)A为Zn，B为Cu，电解质溶液为稀硫酸，该原电池的总反应为：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，则锌为负极，铜为正极；

(3)可根据电极减小的总质量（即参与反应的锌的质量）求出生成氢气的质量，进而求出其物质的量，根据V=n×22.4求出生成的氢气的体积。

(1)该原电池中，铁为负极，铜为正极，铁失电子变成离子进入溶液，正极上铁离子得电子生成亚铁离子，正极的电极反应式为：Fe3+ + e- =Fe2+，负极的电极反应式为：Fe -2e-=Fe2+；

(2)A为Zn，B为Cu，电解质溶液为稀硫酸，该原电池的总反应为：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，锌为负极，铜为正极，正极的电极反应式为：2H++2e-=H2↑，负极的电极反应式为：Zn -2e-= Zn2+；

(3)原来两电极的总质量为60 g，干燥后称的电极总质量为47 g，质量变小了，原因是锌电极参与反应，部分溶解了，溶解的质量为60-47=13 g，根据原电池的总反应为：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑可列出：

解得x=0.4g，故产生的氢气的物质的量为：n=，产生的氢气的体积（标况下）为：V=0.2×22.4 L·mol-1=4.48 L。