Question

【題目】反應(yīng)Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑的能量變化趨勢(shì)，如圖所示：

(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.滴加少量CuSO4 溶液

C.升高溫度 D.將稀硫酸改為98%的濃硫酸

(3)若將上述反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池，銅為原電池某一極材料，則銅為_______極（填“正”或“負(fù)”）。銅片上產(chǎn)生的現(xiàn)象為________，該極上發(fā)生的電極反應(yīng)為_______。2min后鐵片的質(zhì)量減少1.4 g，則導(dǎo)線(xiàn)中流過(guò)的電子為____mol。

Answer 1

【答案】放熱 ABC 正 有氣泡產(chǎn)生 2H++2e-=H2↑ 0.05

【解析】

(1)反應(yīng)物能量大于生成物能量；

(2)加快反應(yīng)速率，可以增大接觸面積，原電池反應(yīng)、適當(dāng)升高溫度，適當(dāng)提高氫離子濃度，但酸不能為濃硫酸，因?yàn)槌�溫�?/span>Fe在濃硫酸中發(fā)生鈍化現(xiàn)象；

(3)Fe與硫酸反應(yīng)，而Cu不能反應(yīng)，Fe發(fā)生氧化反應(yīng)，Fe為負(fù)極，Cu為正極，氫離子在正極發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣。Fe是+2價(jià)金屬，根據(jù)同一閉合回路在電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等計(jì)算。；

(1)由圖可知，反應(yīng)物總能量高于生成物總能量，因此該反應(yīng)為放熱反應(yīng)；

(2)A.改鐵片為鐵粉，增大了反應(yīng)物的接觸面積，反應(yīng)速率加快，A符合；

B.滴加少量CuSO4 溶液，Fe與CuSO4在溶液中發(fā)生置換反應(yīng)，產(chǎn)生的Cu與未反應(yīng)的Fe及硫酸構(gòu)成原電池，由于金屬活動(dòng)性Fe>Cu，所以Fe為原電池的負(fù)極，可加快反應(yīng)速率，B符合；

C.適當(dāng)升高溫度，可以加快反應(yīng)速率，C符合；

D.改稀硫酸為98%的濃硫酸，由于在常溫下Fe在濃硫酸中發(fā)生鈍化現(xiàn)象，不能放出氫氣，因此不能加快反應(yīng)速率，D不符合；

故合理選項(xiàng)是ABC；

(3)金屬活動(dòng)性Fe>Cu，Fe與硫酸反應(yīng)，而Cu不能反應(yīng)，所以Fe為負(fù)極，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)；Cu為正極，正極上，溶液中的H+獲得電子，發(fā)生還原反應(yīng)生成H2，正極的電極反應(yīng)式為：2H++2e-=H2↑，因此看到的現(xiàn)象是正極上有氣泡冒出，2min后鐵片的質(zhì)量減少1.4 g，n(Fe)==0.025mol，由于Fe是+2價(jià)金屬，1molFe失去2mol電子，則0.025molFe發(fā)生反應(yīng)，失去電子的物質(zhì)的量為0.05mol。