Question

11．某化學學習小組設計了甲、乙、丙、丁四個裝置，如圖所示：

（1）甲中反應的離子方程式為Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑．
（2）乙中Sn極的電極反應式為2H⁺+2e^-=H₂↑，Sn極附近溶液的pH增大（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（3）丙中被腐蝕的金屬是鋅．
（4）比較甲、乙、丙中鐵被腐蝕的速率，由快到慢的順序是乙＞甲＞丙．
（5）肼（N₂H₄）一空氣燃料電池是一種堿性電池，其產物無污染，裝置示意圖如丁所示．該電池放電時，其負極的電極反應式為：N₂H₄+4OH^--4e^-=4H₂O+N₂．

Answer 1

分析 （1）鐵與稀硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣；
（2）Fe比Sn活潑，F(xiàn)e為負極，Sn為原電池正極；
（3）Zn比Fe活潑，形成原電池反應時Zn被氧化而腐蝕；
（4）原電池的負極腐蝕＞化學腐蝕＞原電池的正極；
（5）作為燃料電池時，負極發(fā)生氧化反應的角度可知N₂H₄被氧化生成N₂．

解答 解：（1）鐵與硫酸反應的離子方程式為：Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑，故答案為：Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑；
（2）鐵比錫活潑，錫為原電池正極，電極反應式為：2H⁺+2e^-=H₂↑；氫離子濃度減小，溶液的pH值增大，故答案為：2H⁺+2e^-=H₂↑；增大；
（3）鋅比鐵活潑，鋅為原電池負極，被腐蝕，故答案為：鋅；
（4）三個裝置中，原電池的負極腐蝕＞化學腐蝕＞原電池的正極，鐵被腐蝕的速率由快到慢的順序是乙＞甲＞丙，故答案為：乙＞甲＞丙；
（5）肼一空氣燃料堿性電池中，負極上肼失電子和氫氧根離子反應生成水和氮氣，電極反應式為：N₂H₄+4OH^--4e^-=4H₂O+N₂，
故答案為：N₂H₄+4OH^--4e^-=4H₂O+N₂．

點評 本題考查了原電池的工作原理和電極反應式的書寫以及金屬的活潑性．原電池幾乎是高考不變的一個題型，每年高考中必考，是熱點題型，注意電極反應式的書寫要結合電解質溶液的酸堿性，難度較大．