Question

【題目】化學反應與能量有著密不可分的關系，回答下列問題：

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(fā)生反應的離子方程式或電極反應式：A._________________________；B.________________________________________；C.____________________；

（2）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，則原稀硫酸的物質的量濃度為__________mol·L-1。三個燒杯全部反應完之后，三個燒杯中液體質量由大到小的順序為__________(填寫序號)。

（3）比較A、B、C中鐵被腐蝕的速率，由快到慢的順序是__________(填寫序號)

Answer 1

【答案】Fe+2H+=Fe2++H2↑ Fe-2e-=Fe2+ 2H++2e-=H2↑ 0.75 C＞B=A B＞A＞C

【解析】

(1)A是鐵與硫酸直接反應；B原電池中鐵為負極、C原電池中鐵為正極，結合原電池原理書寫電極反應式；

(2)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；

(3)電化學腐蝕的速率大于化學腐蝕的速率，金屬作原電池正極時得到保護，據此排序。

(1)A中是金屬鐵和硫酸發(fā)生置換反應，反應的離子方程式為：Fe+2H+=Fe2++H2↑；B中Sn、Fe、硫酸構成原電池，金屬鐵較活潑，作負極，電極反應為：Fe-2e-=Fe2+；C中Zn、Fe、硫酸構成原電池，金屬鋅較活潑，作負極，金屬鐵作正極，正極的電極反應為：2H++2e-=H2↑，故答案為：Fe+2H+=Fe2++H2↑；Fe-2e-=Fe2+；2H++2e-=H2↑；

(2)電池總反應為：H2SO4+Fe=FeSO4+H2↑，n(H2SO4)=n(H2)==0.15mol，則c(H2SO4)==0.75mol/L，A中是金屬鐵和硫酸發(fā)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，三個燒杯全部反應完之后，溶解金屬質量大小順序是C＞B=A，而放出的氫氣相等，所以三個燒杯中液體質量由大到小的順序為：C＞B=A，故答案為：0.75；C＞B=A；

(3)電化學腐蝕的速率大于化學腐蝕的速率，金屬作原電池正極時得到保護，因此腐蝕速率由快到慢的順序B＞A＞C，故答案為：B＞A＞C。