Question

14．化学反应与能量密不可分，回答下列问题．
（1）已知31g白磷变为31g红磷时释放能量．试回答：
①上述变化属于化学化学（填“物理”或“化学”）变化．
②31g白磷的能量＞（“＞”或“＜”）31g红磷的能量．
（2）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B、C装置中铁片表面发生反应的电极反应式：BFe-2e-=Fe²⁺，C2H⁺+2e^-=H₂↑．
②一段时间后，C中产生3.36L（标准状况下）气体时，硫酸恰好消耗完．此时，三个烧杯中液体质量由大到小的顺序为C＞B＞A（填字母），稀硫酸的物质的量浓度为0.75mol/L．

Answer 1

分析 （1）①根据白磷和红磷是不同的物质；
②根据白磷变为红磷释放能量；
（2）①B、根据原电池自发进行的氧化还原反应写出负极的电极反应；
C、根据原电池自发进行的氧化还原反应写出正极的电极反应；
②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；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；

解答 解：（1）①因白磷和红磷是不同的物质，白磷变为红磷是化学变化，故答案为：化学；
②因白磷变为红磷释放能量，所以白磷具有的能量大于红磷具有的能量，故答案为：＞；
（2）①B中Sn、Fe、硫酸构成的原电池，金属铁较活泼，做负极，电极反应为：Fe-2e-=Fe²⁺，C中Zn、Fe、硫酸构成的原电池，金属锌较活泼，做负极，金属铁作正极，该极发生的电极反应为：2H⁺+2e^-=H₂↑，故答案为：Fe-2e-=Fe²⁺；2H⁺+2e^-=H₂↑；
②A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，
BC构成原电池反应速率大于A，但C中锌活动性大于Fe，所以C中生成氢气的反应速率最大，相同时间内三个容器中溶解金属质量大小顺序是C＞B＞A，所以三个烧杯中液体质量由大到小的顺序为：C＞B＞A，
电池总反应为：H₂SO₄+Fe=FeSO₄+H₂↑，n（H₂SO₄）=n（H₂）=$\frac{3.36}{22.4}$=0.15mol，
则：c（H₂SO₄）=$\frac{0.15}{0.2}$=0.75mol/L，
故答案为：0.75；C＞B＞A；

点评 本题主要考查了原电池的概念和工作原理知识，题目难度不大，可以根据所学知识进行回答，把握好相关概念和公式的理解及运用．