Question

18．A、B、C三个烧杯中分别盛有200mL相同物质的量浓度的稀硫酸

（1）分别写出三个装置中铁片表面发生反应的离子方程式：AFe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑；BFe-2e^-═Fe²⁺；C2H⁺+2e^-═H₂↑．
（2）一段时间后，B中Sn极附近溶液的pH增大（填“增大”、“减小”、“不变”）．
（3）一段时间后，C中产生了3.36L（标准状况）气体时，硫酸恰好全部被消耗，则原稀硫酸溶液的物质的量浓度=0.75mol•L^-1．此时，三个烧杯中液体质量由大到小的顺序为：C＞A=B（填写序号）．
（4）比较A、B、C中铁被腐蚀的速率，由快到慢的顺序是BAC（填写序号）．

Answer 1

分析 （1）A中铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气；B中构成原电池铁活泼，作负极发生氧化反应；C中构成原电池锌活泼，铁作正极，发生还原反应；
（2）Fe比Sn活泼，Fe为负极，Sn为正极，负极发生氧化反应，正极发生还原反应；
（3）根据氢气的体积计算硫酸的物质的量，根据溶液的体积计算物质的量浓度；根据溶液质量的变化等于进入和出去的物质的质量之差来判断；
（4）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．

解答 解：（1）A中铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，离子方程式为：Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑；B中构成原电池铁活泼，作负极发生氧化反应，电极反应式为：Fe-2e^-═Fe²⁺；C中构成原电池锌活泼，铁作正极，氢离子在正极发生还原反应，电极反应式为：2H⁺+2e^-═H₂↑，
故答案为：Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑；Fe-2e^-═Fe²⁺；2H⁺+2e^-═H₂↑； 
（2）铁比锡活泼，锡为原电池正极，电极反应式为：2H⁺+2e^-=H₂↑；氢离子浓度减小，溶液的pH值增大，故答案为：增大； 
（3）电池总反应为：H₂SO₄+Fe=FeSO₄+H₂↑，n（H₂SO₄）=n（H₂）=$\frac{3.36L}{22.4L/mol}$=0.15mol，
则：c（H₂SO₄）=$\frac{0.15mol}{0.2L}$=0.75mol/L，
A中是金属铁和硫酸能发生置换反应，进入的是铁，出去的是氢气，质量增重是54，B中Sn、Fe、硫酸构成的原电池，进入的是铁，出去的是氢气，质量增重是54，C中Zn、Fe、硫酸构成的原电池，进入的是锌，出去的是氢气，质量增重是63，原来三个溶液的质量相等，而溶液质量的变化等于进入和出去的物质的质量之差，所以三个烧杯中液体质量由大到小的顺序为：C＞A=B，
故答案为：0.75； C＞A=B；
（4）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，腐蚀速率最小，故答案为：BAC．

点评 本题考查金属的电化学腐蚀与防护，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．