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___________________（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)。

(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(qiáng) E．加入少量的硝酸銅溶液 F．加入醋酸鈉固體 G．加入氯化鈉溶液

(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_________（填“正”或“負(fù)”）極。銅片上產(chǎn)生的現(xiàn)象為_____________________ ， 該 極 上 發(fā) 生 的 電 極 反 應(yīng) 為___________________________，外電路中電子由_____（填“正”或“負(fù)”，下同）極向_____________極移動(dòng)。

(4)若將電解質(zhì)溶液改為 FeCl3，則形成原電池的總反應(yīng)式：__________________________。

Answer 1

【答案】放熱 ACE 正 有氣泡產(chǎn)生 2H++2e-=H2↑ 負(fù) 正 2Fe3++Fe=3Fe2+

【解析】

(1)據(jù)圖可知該反應(yīng)反應(yīng)物能量高于生成物能量，所以為放熱反應(yīng)；

(2)A．改鐵片為鐵粉可以增大接觸面積加快反應(yīng)速率，故A選；

B．常溫下鐵在濃硫酸中發(fā)生鈍化，無法繼續(xù)反應(yīng)，故B不選；

C．升高溫度可以加快反應(yīng)速率，故C選；

D．該反應(yīng)的反應(yīng)物為固體和液體，所以壓強(qiáng)的改變對反應(yīng)速率幾乎沒有影響，故D不選；

E．加入少量硝酸銅溶液，硝酸根在酸性環(huán)境表現(xiàn)強(qiáng)氧化性，會(huì)氧化鐵單質(zhì)生成Fe3+，硝酸根消耗完后Fe3+與Fe反應(yīng)生成Fe2+，之后鐵置換出銅附著在鐵片上形成原電池，加入的硝酸銅少量，所以最終會(huì)加快反應(yīng)速率，故E選；

F．加入醋酸鈉，醋酸根會(huì)結(jié)合溶液中的氫離子形成弱電解質(zhì)，導(dǎo)致溶液中氫離子濃度減小，反應(yīng)速率減慢，故F不選；

G．加入氯化鈉溶液相當(dāng)于把硫酸稀釋，會(huì)減慢反應(yīng)速率，故G不選；

綜上所述選ACE；

(3)電池總反應(yīng)為Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑，可知Fe應(yīng)作負(fù)極，則銅為正極；銅片上發(fā)生2H++2e-=H2↑，所以會(huì)看到銅片上有氣泡產(chǎn)生；外電路中電子由負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線流向正極；

(4)若將電解質(zhì)溶液改為 FeCl3，由于Fe的還原性強(qiáng)于銅，所以形成原電池的總反應(yīng)式為：2Fe3++Fe=3Fe2+。