Question

8．如图所示，将铁、铜通过导线相连，置于稀硫酸中．
（1）铁片为负极，其电极反应式Fe-2e^-=Fe²⁺．
（2）铜片上的现象是有气泡产生，其发生的反应的类型是还原反应．（填“氧化”或“还原”）
（3）若导线中通过了0.4mol电子，Fe的质量理论上减少11.2克．在一体积为5L的固定密闭容器中加入A、B，发生如下反应：A（g）+2B（g）?3C（g）．反应经2min后，A的浓度从开始时的1.0mol•L^-1 降到0.8mol•L^-1．则V（A）=0.1mol/（L•min）；V（C）=0.3mol/（L•min）；若2min末B的浓度是1.2mol•L^-1．则反应开始时B的浓度为1.6mol/L．

Answer 1

分析 （1）铁比铜活泼，Fe易失电子作负极，负极上电极反应式为Fe-2e^-=Fe²⁺；
（2）Cu作正极，发生还原反应，正极上电极反应式为2H⁺+2e^-=H₂↑，正极上有气泡产生；
（3）根据电极反应式Fe-2e^-=Fe²⁺，若导线中通过了0.4mol电子，则反应的铁为0.2mol，所以质量为0.2mol×56g/mol=11.2g；依据化学方程式结合三段式列式，速率之比等于对应物质的化学计量数之比，来求A、C的速率和反应开始时B的浓度．

解答 解：（1）该原电池中，Fe易失电子作负极、Cu作正极，负极上电极反应式为Fe-2e^-=Fe²⁺，故答案为：负；Fe-2e^-=Fe²⁺；
（2）Cu作正极，发生还原反应，正极上电极反应式为2H⁺+2e^-=H₂↑，导致负极上金属逐渐减少，正极上有气泡产生，故答案为：有气泡产生；还原；
（3）根据电极反应式Fe-2e^-=Fe²⁺，若导线中通过了0.4mol电子，则反应的铁为0.2mol，所以质量为0.2mol×56g/mol=11.2g；
依据化学方程式结合三段式列式，
A（g）+2B（g）?3C（g）；
起始量（mo/L） 1.0
变化量（mol/L）0.2 0.4 0.6
2min后（mol/L）0.8 1.2
则V（A）=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{0.2}{2}$=0.1mol/（L•min），根据速率之比等于对应物质的化学计量数之比，所以V（C）=3×0.1mol/（L•min）=0.3mol/（L•min），开始时B的浓度等于1.2+0.4=1.6mol/L，故答案为：11.2；0.1mol/（L•min）；0.3mol/（L•min）；1.6mol/L．

点评 本题考查原电池的反应原理和化学反应速率的相关计算，难度不大．要注意平衡三段式的应用．