Question

12．鐵是用途最廣的金屬材料之一，但生鐵易生銹．請討論電化學(xué)實(shí)驗(yàn)中有關(guān)鐵的性質(zhì)．
（1）①某原電池裝置如圖1所示，右側(cè)燒杯中的電極反應(yīng)式為2H⁺+2e^-=H₂↑，一段時間后，左側(cè)燒杯中的[Cl^-]將增大（填“增大”、“減小”或“不變”）．
②已知圖2甲、乙兩池的總反應(yīng)式均為Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑，且在同側(cè)電極（指均在“左電極”或“右電極”）產(chǎn)生H₂．則甲池中的左電極材料為Fe （填“Fe”或“C”），乙池中的右電極材料為C（填“Fe”或“C”）．
（2）裝置圖2丙中，易生銹的是a點(diǎn)（填“a”或“b”）．裝置圖2丁中可觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是生鐵表面生成紅棕色銹斑，試管內(nèi)液面上升．

Answer 1

分析 （1）①圖1為原電池反應(yīng)，F(xiàn)e為負(fù)極，發(fā)生：Fe-2e^-=Fe^2-，石墨為正極，發(fā)生2H⁺+2e^-=H₂；原電池中陰離子向負(fù)極移動；
②Fe和H₂SO₄之間的反應(yīng)結(jié)合電解池和原電池的原理分析回答；
（2）裝置丙中，根據(jù)易生銹的是構(gòu)成原電池作負(fù)極的分析，根據(jù)吸氧腐蝕消耗了空氣中的氧氣，使試管內(nèi)壓強(qiáng)降低，則大氣壓使試管中液面會上升．

解答 解：（1）①圖中為原電池反應(yīng)，F(xiàn)e為負(fù)極，發(fā)生：Fe-2e^-=Fe^2-，石墨為正極，發(fā)生2H⁺+2e^-=H₂↑；原電池中陰離子向負(fù)極移動，所以左側(cè)燒杯中的c（Cl^-）增大；
故答案為：2H⁺+2e^-=H₂↑；增大；
②Fe和H₂SO₄之間的反應(yīng)，如果設(shè)計(jì)電解池實(shí)現(xiàn)，金屬鐵作陽極，陽極：Fe-2e^-=Fe²⁺，電解質(zhì)為硫酸，陰極是氫離子放電，電極反應(yīng)為2H⁺+2e^-=H₂↑，即陽極為鐵，陰極為C；如果設(shè)計(jì)原電池實(shí)現(xiàn)，金屬鐵作負(fù)極，負(fù)極：Fe-2e^-=Fe²⁺，電解質(zhì)為硫酸，正極是氫離子放電，電極反應(yīng)為2H⁺+2e^-=H₂↑，即負(fù)極為鐵，正極為C；甲：左邊為Fe，右邊為C；乙：左邊為Fe，右邊為C；故答案為：Fe，C；
（2）裝置丙中，a點(diǎn)與空氣接觸符合構(gòu)成原電池的條件，易生銹；裝置丁中發(fā)生吸氧腐蝕消耗了空氣中的氧氣，生鐵表面生成紅棕色銹斑，使試管內(nèi)壓強(qiáng)降低，則大氣壓使試管中液面會上升；故答案為：a；生鐵表面生成紅棕色銹斑，試管內(nèi)液面上升．

點(diǎn)評 本題主要考查了原電池、電解池的原理及其應(yīng)用，難度不大，重點(diǎn)要掌握基本原理．