Question

2．A、B、C三個(gè)燒杯中分別盛有相同物質(zhì)的量濃度的稀硫酸，如圖所示：
（1）A中反應(yīng)的離子方程式為Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑
（2）B中Sn極的電極反應(yīng)式為2H⁺+2e^-=H₂↑，Sn極附近溶液的pH升高（填“升高”、“降低”或“不變”）
（3）C中被腐蝕的金屬是Zn，總反應(yīng)方程式為Zn+2H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑．
（4）由鋅片、鐵片和200mL硫酸組成的原電池，當(dāng)在鐵片上放出1.68L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）氣體時(shí)，硫酸恰好消耗一半，則產(chǎn)生這些氣體時(shí)，共消耗鋅的質(zhì)量為4.875g；有9.03×10²² 個(gè)電子通過(guò)了導(dǎo)線(xiàn)，原硫酸物質(zhì)的量濃度為0.75mol/L（設(shè)溶液體積不變）

Answer 1

分析 （1）鐵與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣；
（2）Fe比Sn活潑，F(xiàn)e為負(fù)極，Sn為正極，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)；
（3）Zn比Fe活潑，鋅被腐蝕，為原電池負(fù)極，鐵為正極；
（4）根據(jù)氫氣和鋅的關(guān)系式計(jì)算消耗Zn的質(zhì)量；根據(jù)氫氣和轉(zhuǎn)移電子的關(guān)系式計(jì)算轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目；根據(jù)氫氣和硫酸的關(guān)系式計(jì)算硫酸的物質(zhì)的量，再根據(jù)物質(zhì)的量濃度公式計(jì)算硫酸的物質(zhì)的量濃度．

解答 解：（1）鐵與硫酸反應(yīng)的離子方程式為：Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑，故答案為：Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑；
（2）鐵比錫活潑，錫為原電池正極，氫離子在正極放電生成氫氣，電極反應(yīng)式為2H⁺+2e^-=H₂↑，氫離子濃度減小，溶液的pH值升高，故答案為：2H⁺+2e^-=H₂↑；升高；
（3）鋅比鐵活潑，鋅為原電池負(fù)極，被腐蝕，負(fù)極電極反應(yīng)式為Zn-2e^-=Zn²⁺，正極：2H⁺+2e^-=H₂↑，總反應(yīng)方程式為Zn+2H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑，
故答案為：Zn；Zn+2H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑；
（4）Zn+H₂SO₄ =ZnSO₄ +H₂↑  
         65g        22.4L 
        4.875g      1.68L    
       Zn+H₂SO₄ =ZnSO₄ +H₂↑    轉(zhuǎn)移電子
                      22.4L    2 mol
                      1.68L    0.15mol        
轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為0.15mol×6.02×10²²mol^-1=9.03×10²²；       
    Zn+H₂SO₄ =ZnSO₄ +H₂↑
        1mol         22.4L    
        0.075mol      1.68L         
 溶液中硫酸的物質(zhì)的量為0.15mol；            
所以稀硫酸的物質(zhì)的量濃度C=$\frac{0.15mol}{0.2L}$=0.75mol/L，
故答案為：4.875；9.03×10²²；0.75mol/L．

點(diǎn)評(píng) 本題考查金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)以及以原電池為載體考查了反應(yīng)方程式的有關(guān)計(jì)算，正確找出各物質(zhì)間的關(guān)系是解本題的關(guān)鍵．注意金屬的電化學(xué)腐蝕與化學(xué)腐蝕的區(qū)別．