Question

【題目】（1）A、B、C三個(gè)燒杯中分別盛有相同物質(zhì)的量濃度的稀硫酸。

①B中Sn極的電極反應(yīng)式為_______；Sn極附近溶液的pH(填“增大”、“減小”或“不變”)______。

②C中總反應(yīng)離子方程式為_______________。

③比較A、B、C中鐵被腐蝕的速率，由快到慢的順序是________________。

（2）如圖是甲烷燃料電池原理示意圖，回答下列問題：

①電池的負(fù)極是________(填“a”或“b”)電極，該極的電極反應(yīng)是：_______________________。

②常溫下，如果該原電池電解質(zhì)溶液為pH=13的氫氧化鈉500mL，構(gòu)成原電池一段時(shí)間后pH變?yōu)?/span>12，則構(gòu)成原電池消耗了標(biāo)準(zhǔn)狀況下__________ mL甲烷，（假設(shè)化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為電能，忽略氫氧化鈉溶液的體積變化）

Answer 1

【答案】 2H++2e-=H2↑ 增大 Zn+2H+=Zn2++H2 B>A>C a CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O 504

【解析】⑴. ①.在B裝置中，Fe為負(fù)極，Sn為正極，在正極上氫離子放電生成氫氣，則在Sn極的電極反應(yīng)式為：2H＋＋2e－=H2↑；在Sn電極，因消耗H＋，故pH增大；故答案為：2H＋＋2e－=H2↑；增大；

②.在C裝置中，Zn易失電子作負(fù)極，Fe作正極，本原電池裝置實(shí)質(zhì)上相當(dāng)于鋅和氫離子之間的置換反應(yīng)，則總反應(yīng)方程式為：Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑，故答案為：Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑；

③.在A裝置中，Fe發(fā)生化學(xué)腐蝕，B裝置中Fe為負(fù)極，Sn為正極，Fe被腐蝕，C裝置中Zn為負(fù)極，Fe為正極，Fe受到保護(hù)，因腐蝕速率：原電池引起的腐蝕＞化學(xué)腐蝕＞受到保護(hù)的腐蝕，故答案為：B＞A＞C；

⑵. ①.在燃料電池中，通入燃料的電極是負(fù)極，負(fù)極上甲烷失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成碳酸根離子和水，所以a極是負(fù)極，電極反應(yīng)式為：CH4－8e－＋10OH－=CO32－＋7H2O，故答案是：a；CH4－8e－＋10OH－=CO32－＋7H2O；

②.常溫下，pH=13的NaOH溶液中c（OH－）=0.1mol/L，pH=12的NaOH溶液中c（OH－）=0.01mol/L，該原電池的總反應(yīng)式為：CH4＋2O2＋2OH－=CO32－＋3H2O，構(gòu)成原電池一段時(shí)間后，NaOH溶液中氫氧根離子減少了n（OH－）=0.5L×0.1mol/L－0.5L×0.01mol/L＝0.045mol，根據(jù)總反應(yīng)式，則消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下甲烷的體積是：0.045mol÷2×22.4L/mol＝0.504L，即504mL，故答案是：504。