Question

【題目】反應(yīng)Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑的能量變化趨勢如下圖所示：

(1)該反應(yīng)為_______反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。

(2)若要使該反應(yīng)的反應(yīng)速率加快，下列措施可行的是_______(填字母)

A．改鐵片為鐵粉　B．改稀硫酸為98%的濃硫酸 　C．升高溫度　 D．減小壓強

(3)若將上述反應(yīng)設(shè)計成原電池，銅為原電池某一極材料，則銅為_________極(填“正”或“負”)。銅片上產(chǎn)生的現(xiàn)象為_________，外電路中電子由________電極(填“Fe”或“Cu”，下同)，向________電極移動。

(4)若依據(jù)氧化還原反應(yīng)：Cu2++Fe=Cu+Fe2+設(shè)計的原電池如下圖所示，請回答下列問題：

電極X的材料是________，電解質(zhì)溶液Y是_________，X電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為_________。

Answer 1

【答案】放熱 AC 正 產(chǎn)生無色氣泡 Fe Cu Fe CuSO4 或CuCl2、Cu(NO3)2等 Fe-2e-=Fe2+

【解析】

(1)圖中反應(yīng)物總能量大于生成物總能量，則金屬與酸的反應(yīng)為放熱反應(yīng)；

(2)增大接觸面積、增大反應(yīng)物濃度、升高溫度均可加快反應(yīng)速率；

(3)Fe失去電子作負極，則Cu為正極，電子由負極流向正極；

(4) Fe失去電子被氧化，作原電池的負極，Cu2+得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，則含有Cu2+的溶液為電解質(zhì)溶液，以此來解答。

(1)圖中顯示反應(yīng)物總能量大于生成物總能量，因此該反應(yīng)為放熱反應(yīng)；

(2)A．將改鐵片為鐵粉，增大了Fe與硫酸的接觸面積，反應(yīng)速率增大，A符合題意；

B．改稀硫酸為98%的濃硫酸，濃硫酸具有強氧化性，在室溫下遇Fe發(fā)生鈍化，阻止反應(yīng)的進一步發(fā)生，且不生成氫氣，B不符合題意；

C．升高溫度，物質(zhì)內(nèi)能增加，有效碰撞次數(shù)增加，反應(yīng)速率加快，C符合題意；

D．反應(yīng)混合物中無氣體物質(zhì)，減小壓強，對化學(xué)反應(yīng)速率無影響，D不符合題意；

故合理選項是AC；

(3)由于Fe的活動性比Cu強，Fe失去電子被氧化，作原電池的負極，Cu為原電池的正極，則Cu片上溶液中的H+得到電子變?yōu)?/span>H2，電極反應(yīng)式為2H++2e-=H2↑，因此Cu片上的現(xiàn)象產(chǎn)生無色氣泡；外電路中電子由負極Fe向正極Cu移動；

(4)在反應(yīng)：Cu2++Fe=Cu+Fe2+中，Fe失去電子，被氧化，Fe為原電池的負極，所以X應(yīng)該是Fe電極，X電極反應(yīng)式為：Fe-2e-=Fe2+；Cu2+得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，因此電解質(zhì)溶液Y應(yīng)該是含有Cu2+的鹽溶液，可以是CuSO4 或CuCl2、Cu(NO3)2等。