Question

18．A、B、C三個燒杯中分別盛有200mL相同物質的量濃度的稀硫酸

（1）分別寫出三個裝置中鐵片表面發生反應的離子方程式：AFe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑；BFe-2e^-═Fe²⁺；C2H⁺+2e^-═H₂↑．
（2）一段時間后，B中Sn極附近溶液的pH增大（填“增大”、“減小”、“不變”）．
（3）一段時間后，C中產生了3.36L（標準狀況）氣體時，硫酸恰好全部被消耗，則原稀硫酸溶液的物質的量濃度=0.75mol•L^-1．此時，三個燒杯中液體質量由大到小的順序為：C＞A=B（填寫序號）．
（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）．

Answer 1

分析 （1）A中鐵與稀硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣；B中構成原電池鐵活潑，作負極發生氧化反應；C中構成原電池鋅活潑，鐵作正極，發生還原反應；
（2）Fe比Sn活潑，Fe為負極，Sn為正極，負極發生氧化反應，正極發生還原反應；
（3）根據氫氣的體積計算硫酸的物質的量，根據溶液的體積計算物質的量濃度；根據溶液質量的變化等于進入和出去的物質的質量之差來判斷；
（4）電化學腐蝕的速率大于化學腐蝕的速率，金屬做原電池正極時得到保護．

解答 解：（1）A中鐵與稀硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣，離子方程式為：Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑；B中構成原電池鐵活潑，作負極發生氧化反應，電極反應式為：Fe-2e^-═Fe²⁺；C中構成原電池鋅活潑，鐵作正極，氫離子在正極發生還原反應，電極反應式為：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生置換反應，進入的是鐵，出去的是氫氣，質量增重是54，B中Sn、Fe、硫酸構成的原電池，進入的是鐵，出去的是氫氣，質量增重是54，C中Zn、Fe、硫酸構成的原電池，進入的是鋅，出去的是氫氣，質量增重是63，原來三個溶液的質量相等，而溶液質量的變化等于進入和出去的物質的質量之差，所以三個燒杯中液體質量由大到小的順序為：C＞A=B，
故答案為：0.75； C＞A=B；
（4）電化學腐蝕的速率大于化學腐蝕的速率，金屬做原電池正極時得到保護，腐蝕速率最小，故答案為：BAC．

點評 本題考查金屬的電化學腐蝕與防護，題目難度不大，注意金屬的電化學腐蝕與化學腐蝕的區別，以及比較金屬腐蝕快慢的方法．