Question

【题目】将质量相等的铁片和铜片用导线相连浸入500mL硫酸铜溶液中构成如图1的装置：（以下均假设反应过程中溶液体积不变）．

（1）铁片上的电极反应式为 ， 铜片周围溶液会出现的现象．
（2）若2min后测得铁片和铜片之间的质量差为1.2g，计算：导线中流过的电子的物质的量为mol；
（3）金属的电化学腐蚀的本质是形成了原电池．如图2所示，烧杯中都盛有稀硫酸．
①图2B中的Sn为极，Sn极附近溶液的pH（填增大、减小或不变） ．
②图2C中被腐蚀的金属是 ． 比较A，B，C中纯铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是 ．
（4）人们应用原电池原理制作了多种电池，以满足不同的需要．燃料电池是一种高效、环境友好的供电装置，如图3是电解质为稀硫酸溶液的氢氧燃料电池原理示意图，回答下列问题：
①氢氧燃料电池的总反应化学方程式是： ．
②电池工作一段时间后硫酸溶液的浓度（填“增大”、“减小”或“不变”）．

Answer 1

【答案】
（1）Fe﹣2e﹣=Fe2+；溶液颜色变浅
（2）0.02
（3）正；增大；锌；B＞A＞C
（4）2H2+O2=2H2O；减小
【解析】解：（1）铁比铜活泼，为原电池的负极，发生氧化反应，电极方程式为Fe﹣2e﹣=Fe2+；铜为正极，发生还原反应，电极方程式为Cu2++2e﹣=Cu，则铜片周围溶液会出现溶液颜色变浅的现象，所以答案是：Fe﹣2e﹣=Fe2+；溶液颜色变浅；（2）设转移xmol电子，则消耗0.5xmolFe，析出0.5xmolCu，则有0.5x×（64+56）=1.2，x=0.02，所以答案是：0.02；（3）①B装置构成原电池，Fe更活泼易失电子作负极，Sn作正极，正极上氢离子得电子发生还原反应而生成氢气，电极反应式为2H++2e﹣=H2↑，导致氢离子浓度降低，溶液的pH增大，所以答案是：正；增大；②A装置中Fe发生化学腐蚀；装置B、C构成原电池，B装置中Fe更活泼易失电子作负极，Sn作正极；C装置中Zn易失电子作负极，Fe作正极，作负极的金属加速被腐蚀，所以锌被腐蚀，作正极的金属铁被保护，金属腐蚀快慢速率为：作负极的金属＞发生化学腐蚀的金属＞作正极的金属，所以铁被腐蚀快慢速率为B＞A＞C，所以答案是：锌；B＞A＞C；（4）①氢氧燃料电池的总反应即是氢气与氧气反应生成水，其反应的总方程式为：2H2+O2=2H2O，所以答案是：2H2+O2=2H2O；②已知氢氧燃料电池的总反应为：2H2+O2=2H2O，电池工作一段时间后，生成水使溶液体积增大，则硫酸的浓度减小，
所以答案是：减小．