Question

【題目】利用下列反應：設計一個原電池，請選擇適當的材料和試劑。

I.請寫出你選用的正極材料、負極材料、電解質溶液寫化學式：正極為_____________ ，電解質溶液：_____________ ；

負極反應式： ____________________；

溶液中向 __________ 極移動。

II.A、B、C三個燒杯中分別盛有相同物質的量濃度的稀硫酸。

(1)B中Sn極的電極反應式為_________________。

(2)比較A、B、C中鐵被腐蝕的速率，由快到慢的順序是_____________________。

Answer 1

【答案】碳棒 FeCl3 Fe-2e-=Fe2+ 正 2H++2e-=H2↑ B>A>C

【解析】

I.在Fe+2Fe3+=3Fe2+反應中，Fe被氧化，應為原電池的負極，電極反應為：Fe-2e-=Fe2+，Fe3+得電子被還原，應為原電池正極反應，正極材料為活潑性比Fe弱的金屬或非金屬材料，電解質溶液為含Fe3+離子的溶液，如FeCl3，原電池工作時，電子從負極經外電路流向正極，溶液中陽離子向正極移動，陰離子向負極移動，以形成閉合回路。

II. ①根據金屬活潑性判斷原電池的正負極；根據電極反應式得出正確結論；

②鐵的化學性質，能與酸反應；電化學腐蝕的速率大于化學腐蝕的速率，金屬作原電池正極時得到保護。

I.(1)在Fe+2Fe3+=3Fe2+反應中，Fe被氧化，應為原電池的負極，電極反應為：Fe-2e-=Fe2+，Fe3+得電子被還原，應為原電池正極反應，正極材料為活潑性比Fe弱的金屬或非金屬材料如碳棒，電解質溶液為含Fe3+離子的溶液，如FeCl3；

(2)由(1)解答可知，負極反應為Fe-2e-=Fe2+；

(3)原電池工作時，電子從負極經外電路流向正極，溶液中陽離子向正極C 電極方向移動，陰離子向負極移動，以形成閉合回路；

II.(1)鐵比錫活潑，錫為原電池正極，電極反應式為：2H++2e-=H2↑；氫離子濃度減小，溶液的pH值增大；

(2)金屬活動性Zn>Fe>Sn，B構成原電池，Fe為負極，加快了對Fe的腐蝕速率；C構成原電池，Zn為負極，發生氧化反應，Fe為正極，被保護，C中鋅與硫酸反應的離子方程式為：Zn+2H+=Zn2++H2↑，A發生化學腐蝕，B發生電化學腐蝕，C鋅比鐵活潑，鐵作原電池的正極而被保護，電化學腐蝕的速率大于化學腐蝕的速率大于有保護措施的腐蝕，所以A、B、C中鐵被腐蝕的速率，由快到慢的順序是B＞A＞C。