Question

18．A、B、C三個(gè)燒杯中分別盛有200mL相同物質(zhì)的量濃度的稀硫酸

（1）分別寫出三個(gè)裝置中鐵片表面發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：AFe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑；BFe-2e^-═Fe²⁺；C2H⁺+2e^-═H₂↑．
（2）一段時(shí)間后，B中Sn極附近溶液的pH增大（填“增大”、“減小”、“不變”）．
（3）一段時(shí)間后，C中產(chǎn)生了3.36L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體時(shí)，硫酸恰好全部被消耗，則原稀硫酸溶液的物質(zhì)的量濃度=0.75mol•L^-1．此時(shí)，三個(gè)燒杯中液體質(zhì)量由大到小的順序?yàn)椋篊＞A=B（填寫序號(hào)）．
（4）比較A、B、C中鐵被腐蝕的速率，由快到慢的順序是BAC（填寫序號(hào)）．

Answer 1

分析 （1）A中鐵與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣；B中構(gòu)成原電池鐵活潑，作負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)；C中構(gòu)成原電池鋅活潑，鐵作正極，發(fā)生還原反應(yīng)；
（2）Fe比Sn活潑，F(xiàn)e為負(fù)極，Sn為正極，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)；
（3）根據(jù)氫氣的體積計(jì)算硫酸的物質(zhì)的量，根據(jù)溶液的體積計(jì)算物質(zhì)的量濃度；根據(jù)溶液質(zhì)量的變化等于進(jìn)入和出去的物質(zhì)的質(zhì)量之差來(lái)判斷；
（4）電化學(xué)腐蝕的速率大于化學(xué)腐蝕的速率，金屬做原電池正極時(shí)得到保護(hù)．

解答 解：（1）A中鐵與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，離子方程式為：Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑；B中構(gòu)成原電池鐵活潑，作負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：Fe-2e^-═Fe²⁺；C中構(gòu)成原電池鋅活潑，鐵作正極，氫離子在正極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：2H⁺+2e^-═H₂↑，
故答案為：Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑；Fe-2e^-═Fe²⁺；2H⁺+2e^-═H₂↑； 
（2）鐵比錫活潑，錫為原電池正極，電極反應(yīng)式為：2H⁺+2e^-=H₂↑；氫離子濃度減小，溶液的pH值增大，故答案為：增大； 
（3）電池總反應(yīng)為：H₂SO₄+Fe=FeSO₄+H₂↑，n（H₂SO₄）=n（H₂）=$\frac{3.36L}{22.4L/mol}$=0.15mol，
則：c（H₂SO₄）=$\frac{0.15mol}{0.2L}$=0.75mol/L，
A中是金屬鐵和硫酸能發(fā)生置換反應(yīng)，進(jìn)入的是鐵，出去的是氫氣，質(zhì)量增重是54，B中Sn、Fe、硫酸構(gòu)成的原電池，進(jìn)入的是鐵，出去的是氫氣，質(zhì)量增重是54，C中Zn、Fe、硫酸構(gòu)成的原電池，進(jìn)入的是鋅，出去的是氫氣，質(zhì)量增重是63，原來(lái)三個(gè)溶液的質(zhì)量相等，而溶液質(zhì)量的變化等于進(jìn)入和出去的物質(zhì)的質(zhì)量之差，所以三個(gè)燒杯中液體質(zhì)量由大到小的順序?yàn)椋篊＞A=B，
故答案為：0.75； C＞A=B；
（4）電化學(xué)腐蝕的速率大于化學(xué)腐蝕的速率，金屬做原電池正極時(shí)得到保護(hù)，腐蝕速率最小，故答案為：BAC．

點(diǎn)評(píng) 本題考查金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)，題目難度不大，注意金屬的電化學(xué)腐蝕與化學(xué)腐蝕的區(qū)別，以及比較金屬腐蝕快慢的方法．