Question

【题目】化学反应与能量有着密不可分的关系，回答下列问题：

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或电极反应式：A._________________________；B.________________________________________；C.____________________；

（2）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，则原稀硫酸的物质的量浓度为__________mol·L-1。三个烧杯全部反应完之后，三个烧杯中液体质量由大到小的顺序为__________(填写序号)。

（3）比较A、B、C中铁被腐蚀的速率，由快到慢的顺序是__________(填写序号)

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是铁与硫酸直接反应；B原电池中铁为负极、C原电池中铁为正极，结合原电池原理书写电极反应式；

(2)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；

(3)电化学腐蚀的速率大于化学腐蚀的速率，金属作原电池正极时得到保护，据此排序。

(1)A中是金属铁和硫酸发生置换反应，反应的离子方程式为：Fe+2H+=Fe2++H2↑；B中Sn、Fe、硫酸构成原电池，金属铁较活泼，作负极，电极反应为：Fe-2e-=Fe2+；C中Zn、Fe、硫酸构成原电池，金属锌较活泼，作负极，金属铁作正极，正极的电极反应为：2H++2e-=H2↑，故答案为：Fe+2H+=Fe2++H2↑；Fe-2e-=Fe2+；2H++2e-=H2↑；

(2)电池总反应为：H2SO4+Fe=FeSO4+H2↑，n(H2SO4)=n(H2)==0.15mol，则c(H2SO4)==0.75mol/L，A中是金属铁和硫酸发生置换反应，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，三个烧杯全部反应完之后，溶解金属质量大小顺序是C＞B=A，而放出的氢气相等，所以三个烧杯中液体质量由大到小的顺序为：C＞B=A，故答案为：0.75；C＞B=A；

(3)电化学腐蚀的速率大于化学腐蚀的速率，金属作原电池正极时得到保护，因此腐蚀速率由快到慢的顺序B＞A＞C，故答案为：B＞A＞C。