Question

某实验小组用以下几个实验装置探究电化学过程对金属与稀硫酸反应速率的影响，烧杯中都盛有稀H₂SO₄．

试回答：
（1）B装置中Cu电极上的电极反应式为

 

，D装置中Fe电极上的电极反应式为

 

；
（2）D装置中的实验现象有

 

，若用电流表测量反应时通过导线的电子流量为0.2mol，则Fe电极的质量变化为

 

；
（3）比较四个装置中Fe片被腐蚀的速率由快到慢的顺序是

 

（用A、B、C、D表示）．

Answer 1

分析：（1）B装置是原电池，负极上失电子发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应；D装置是电解池，阳极上电极材料失电子发生氧化反应，阴极上得电子发生还原反应；
（2）D装置是电解池，阳极材料是活泼电极，则阳极上金属电极失电子发生氧化反应，阴极上氢离子得电子发生还原反应，根据铁和转移电子之间的关系式计算；
（3）电化学腐蚀的速率大于化学腐蚀的速率，金属做原电池正极时得到保护，作原电池负极加快腐蚀，作电解池阳极腐蚀最快．

解答：解：（1）B装置是原电池，铜作正极，正极上氢离子得电子发生还原反应，电极反应式为：2H⁺+2e^-=H₂↑；D装置是电解池，阳极上铁失电子发生氧化反应，电极反应式为：Fe-2e^-=Fe²⁺；
故答案为：2H⁺+2e^-=H₂↑，Fe-2e^-=Fe²⁺；
（2）D装置是电解池，铁是活泼电极，电解池工作时，阳极上铁失电子发生氧化反应，阴极上氢离子得电子发生还原反应，所以看到的现象是：Fe电极不断溶解，Cu电极上有气体放出；当通过导线的电子流量为0.2mol，则Fe电极变化的质量=

0.2mol

2

×56g/mol=5.6g，所以阳极上铁的质量减少5.6g，
故答案为：Fe电极不断溶解，Cu电极上有气体放出，减少5.6g；
（3）A发生化学腐蚀，B发生电化学腐蚀，C锌比铁活泼，铁做原电池的正极而被保护，D中铁作电解池阳极被腐蚀速率最快，且电化学腐蚀的速率大于化学腐蚀的速率，故答案为：DBAC．

点评：本题考查原电池和电解池原理，题目难度不大，注意金属的电化学腐蚀与化学腐蚀的区别，以及比较金属腐蚀快慢的方法．