Question

某實(shí)驗(yàn)小組用以下幾個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置探究電化學(xué)過程對金屬與稀硫酸反應(yīng)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(yīng)式為

 

，D裝置中Fe電極上的電極反應(yīng)式為

 

；
（2）D裝置中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有

 

，若用電流表測量反應(yīng)時(shí)通過導(dǎo)線的電子流量為0.2mol，則Fe電極的質(zhì)量變化為

 

；
（3）比較四個(gè)裝置中Fe片被腐蝕的速率由快到慢的順序是

 

（用A、B、C、D表示）．

Answer 1

分析：（1）B裝置是原電池，負(fù)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)；D裝置是電解池，陽極上電極材料失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)；
（2）D裝置是電解池，陽極材料是活潑電極，則陽極上金屬電極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極上氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，根據(jù)鐵和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式計(jì)算；
（3）電化學(xué)腐蝕的速率大于化學(xué)腐蝕的速率，金屬做原電池正極時(shí)得到保護(hù)，作原電池負(fù)極加快腐蝕，作電解池陽極腐蝕最快．

解答：解：（1）B裝置是原電池，銅作正極，正極上氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：2H⁺+2e^-=H₂↑；D裝置是電解池，陽極上鐵失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：Fe-2e^-=Fe²⁺；
故答案為：2H⁺+2e^-=H₂↑，F(xiàn)e-2e^-=Fe²⁺；
（2）D裝置是電解池，鐵是活潑電極，電解池工作時(shí)，陽極上鐵失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極上氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，所以看到的現(xiàn)象是：Fe電極不斷溶解，Cu電極上有氣體放出；當(dāng)通過導(dǎo)線的電子流量為0.2mol，則Fe電極變化的質(zhì)量=

0.2mol

2

×56g/mol=5.6g，所以陽極上鐵的質(zhì)量減少5.6g，
故答案為：Fe電極不斷溶解，Cu電極上有氣體放出，減少5.6g；
（3）A發(fā)生化學(xué)腐蝕，B發(fā)生電化學(xué)腐蝕，C鋅比鐵活潑，鐵做原電池的正極而被保護(hù)，D中鐵作電解池陽極被腐蝕速率最快，且電化學(xué)腐蝕的速率大于化學(xué)腐蝕的速率，故答案為：DBAC．

點(diǎn)評：本題考查原電池和電解池原理，題目難度不大，注意金屬的電化學(xué)腐蝕與化學(xué)腐蝕的區(qū)別，以及比較金屬腐蝕快慢的方法．