Question

某實驗小組用以下幾個實驗裝置探究電化學過程對金屬與稀硫酸反應速率的影響, 燒杯中都盛有稀H₂SO₄。

試回答：
（1）B裝置中Cu電極上的電極反應式為     ，D裝置中Fe電極上的電極反應式為         。
（2）D裝置中的實驗現象有                                 ，若用電流表測量反應時通過導線的電子流量為0.2mol，則Fe電極的質量變化為               。
（3）B、C兩個裝置中Fe片被腐蝕的速率更快的是    （填B或C）。

Answer 1

(1) 2H⁺+2e^-=H₂ ↑，Fe-2e^-=Fe²⁺。
（2）Cu電極上有氣泡，Fe電極逐漸溶解，溶液逐漸變為淺綠色，減小5.6g。 （3）B

試題分析：（1）在B裝置中由于活動性Fe＞Cu,所以Cu電極為原電池的正極，在正極上的電極反應式為2H⁺+2e^-=H₂↑，D裝置為電解池。由于在D裝置中Fe電極與直流電源的正極相連接，所以為陽極。在Fe電極上的發生氧化反應，電極反應式為Fe-2e^-=Fe²⁺。（2）在D裝置中可看到的實驗現象有Fe電極逐漸溶解消耗，在Cu電極上不斷有氣泡產生。同時溶液逐漸由無色變為淺綠色。若用電流表測量反應時通過導線的電子流量為0.2mol，因為Fe是+2價的金屬，則Fe電極消耗的物質的量為0.1mol,由于Fed的摩爾質量為56g/mol，所以其質量變化為減少5.6g，（3）由于金屬活動性Zn＞Fe＞Cu.所以在B裝置中Fe為原電池的負極，被氧化而腐蝕；在C裝置中Fe片作原電池的正極，首先被腐蝕的是活動性強的Zn，Fe被保護起來。因此在B、C兩個裝置中被腐蝕的速率更快的是B。