(4)由电池总式Zn+Cu2+===Zn2++Cu知:原电池负极是Zn,正极是比Zn不活泼的金属或C,电解液是含Cu2+的电解质溶液。
答案 (1)②④
(2)Pb+SO --2e-===PbSO4
(3)Al+4OH--3e-===AlO+2H2O
(4)正极为Cu或碳棒;负极为Zn;电解液是CuSO4溶液或CuCl2溶液
◇专题3 守恒法在原电池中的应用
电子守恒法是依据氧化还原反应中氧化剂得到的电子总数与还原剂失去的电子总数相等这一原则进行计算。电子守恒法是氧化还原反应计算最基本的方法。而原电池反应就是一种典型的氧化还原反应,只不过氧化反应和还原反应在负极和正极分别发生。因此可以利用电子守恒法来处理原电池的有关计算。具体来说就是正极得到的电子总数与负极失去的电子总数相等。
【典题例证4】 在由铜片、锌片、200 mL稀硫酸组成的原电池中,当在铜片上放出3.36 L(标准状况)H2时,硫酸恰好用完,则:
(1)产生这些气体消耗的锌的质量是多少?
(2)通过导线的电子的物质的量是多少?
(3)原稀硫酸的物质的量浓度是多少?
解析 在铜、锌、稀硫酸形成的原电池中发生的电极反应为:
负极:Zn-2e-===Zn2+(氧化反应)
正极:2H++2e-===H2↑(还原反应)
所以,根据电子守恒有:
Zn ~ 2e- ~ H2 ~ 2H+
65 g 2 mol 1 mol 2 mol
m(Zn) n(e-) n(H+)
解得:m(Zn)=0.15×65 g=9.75 g,n(e-)=0.15×2 mol=0.3 mol,n(H2SO4)=n(H+)=×0.3 mol=0.15 mol
所以c(H2SO4)==0.75 mol/L。
答案 (1)9.75 g (2)0.3 mol (3)0.75 mol/L
◇专题4 判断可逆反应达到平衡状态的方法
可逆反应达到化学平衡状态时有两个主要的特征:一是正反应速率和逆反应速率相等;二是反应混合物中各组分的百分含量保持不变,这两个特征就是判断可逆反应是否达到化