Question

【题目】（1）A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸。

①B中Sn极的电极反应式为_______；Sn极附近溶液的pH(填“增大”、“减小”或“不变”)______。

②C中总反应离子方程式为_______________。

③比较A、B、C中铁被腐蚀的速率，由快到慢的顺序是________________。

（2）如图是甲烷燃料电池原理示意图，回答下列问题：

①电池的负极是________(填“a”或“b”)电极，该极的电极反应是：_______________________。

②常温下，如果该原电池电解质溶液为pH=13的氢氧化钠500mL，构成原电池一段时间后pH变为12，则构成原电池消耗了标准状况下__________ mL甲烷，（假设化学能全部转化为电能，忽略氢氧化钠溶液的体积变化）

Answer 1

【答案】 2H++2e-=H2↑ 增大 Zn+2H+=Zn2++H2 B>A>C a CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O 504

【解析】⑴. ①.在B装置中，Fe为负极，Sn为正极，在正极上氢离子放电生成氢气，则在Sn极的电极反应式为：2H＋＋2e－=H2↑；在Sn电极，因消耗H＋，故pH增大；故答案为：2H＋＋2e－=H2↑；增大；

②.在C装置中，Zn易失电子作负极，Fe作正极，本原电池装置实质上相当于锌和氢离子之间的置换反应，则总反应方程式为：Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑，故答案为：Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑；

③.在A装置中，Fe发生化学腐蚀，B装置中Fe为负极，Sn为正极，Fe被腐蚀，C装置中Zn为负极，Fe为正极，Fe受到保护，因腐蚀速率：原电池引起的腐蚀＞化学腐蚀＞受到保护的腐蚀，故答案为：B＞A＞C；

⑵. ①.在燃料电池中，通入燃料的电极是负极，负极上甲烷失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，所以a极是负极，电极反应式为：CH4－8e－＋10OH－=CO32－＋7H2O，故答案是：a；CH4－8e－＋10OH－=CO32－＋7H2O；

②.常温下，pH=13的NaOH溶液中c（OH－）=0.1mol/L，pH=12的NaOH溶液中c（OH－）=0.01mol/L，该原电池的总反应式为：CH4＋2O2＋2OH－=CO32－＋3H2O，构成原电池一段时间后，NaOH溶液中氢氧根离子减少了n（OH－）=0.5L×0.1mol/L－0.5L×0.01mol/L＝0.045mol，根据总反应式，则消耗标准状况下甲烷的体积是：0.045mol÷2×22.4L/mol＝0.504L，即504mL，故答案是：504。