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18.A、B、C三个烧杯中分别盛有200mL相同物质的量浓度的稀硫酸

(1)分别写出三个装置中铁片表面发生反应的离子方程式:AFe+2H+=Fe2++H2↑;BFe-2e-═Fe2+;C2H++2e-═H2↑.
(2)一段时间后,B中Sn极附近溶液的pH增大(填“增大”、“减小”、“不变”).
(3)一段时间后,C中产生了3.36L(标准状况)气体时,硫酸恰好全部被消耗,则原稀硫酸溶液的物质的量浓度=0.75mol•L-1.此时,三个烧杯中液体质量由大到小的顺序为:C>A=B(填写序号).
(4)比较A、B、C中铁被腐蚀的速率,由快到慢的顺序是BAC(填写序号).

分析 (1)A中铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气;B中构成原电池铁活泼,作负极发生氧化反应;C中构成原电池锌活泼,铁作正极,发生还原反应;
(2)Fe比Sn活泼,Fe为负极,Sn为正极,负极发生氧化反应,正极发生还原反应;
(3)根据氢气的体积计算硫酸的物质的量,根据溶液的体积计算物质的量浓度;根据溶液质量的变化等于进入和出去的物质的质量之差来判断;
(4)电化学腐蚀的速率大于化学腐蚀的速率,金属做原电池正极时得到保护.

解答 解:(1)A中铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,离子方程式为:Fe+2H+=Fe2++H2↑;B中构成原电池铁活泼,作负极发生氧化反应,电极反应式为:Fe-2e-═Fe2+;C中构成原电池锌活泼,铁作正极,氢离子在正极发生还原反应,电极反应式为:2H++2e-═H2↑,
故答案为:Fe+2H+=Fe2++H2↑;Fe-2e-═Fe2+;2H++2e-═H2↑; 
(2)铁比锡活泼,锡为原电池正极,电极反应式为:2H++2e-=H2↑;氢离子浓度减小,溶液的pH值增大,故答案为:增大; 
(3)电池总反应为:H2SO4+Fe=FeSO4+H2↑,n(H2SO4)=n(H2)=$\frac{3.36L}{22.4L/mol}$=0.15mol,
则:c(H2SO4)=$\frac{0.15mol}{0.2L}$=0.75mol/L,
A中是金属铁和硫酸能发生置换反应,进入的是铁,出去的是氢气,质量增重是54,B中Sn、Fe、硫酸构成的原电池,进入的是铁,出去的是氢气,质量增重是54,C中Zn、Fe、硫酸构成的原电池,进入的是锌,出去的是氢气,质量增重是63,原来三个溶液的质量相等,而溶液质量的变化等于进入和出去的物质的质量之差,所以三个烧杯中液体质量由大到小的顺序为:C>A=B,
故答案为:0.75; C>A=B;
(4)电化学腐蚀的速率大于化学腐蚀的速率,金属做原电池正极时得到保护,腐蚀速率最小,故答案为:BAC.

点评 本题考查金属的电化学腐蚀与防护,题目难度不大,注意金属的电化学腐蚀与化学腐蚀的区别,以及比较金属腐蚀快慢的方法.

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