Question

12．鐵是用途最廣的金屬材料之一，但生鐵易生銹．請討論電化學實驗中有關鐵的性質．
（1）①某原電池裝置如圖1所示，右側燒杯中的電極反應式為2H⁺+2e^-=H₂↑，一段時間后，左側燒杯中的[Cl^-]將增大（填“增大”、“減小”或“不變”）．
②已知圖2甲、乙兩池的總反應式均為Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑，且在同側電極（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（填“a”或“b”）．裝置圖2丁中可觀察到的實驗現(xiàn)象是生鐵表面生成紅棕色銹斑，試管內液面上升．

Answer 1

分析 （1）①圖1為原電池反應，F(xiàn)e為負極，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極移動；
②Fe和H₂SO₄之間的反應結合電解池和原電池的原理分析回答；
（2）裝置丙中，根據(jù)易生銹的是構成原電池作負極的分析，根據(jù)吸氧腐蝕消耗了空氣中的氧氣，使試管內壓強降低，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，F(xiàn)e為負極，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極移動，所以左側燒杯中的c（Cl^-）增大；
故答案為：2H⁺+2e^-=H₂↑；增大；
②Fe和H₂SO₄之間的反應，如果設計電解池實現(xiàn)，金屬鐵作陽極，陽極：Fe-2e^-=Fe²⁺，電解質為硫酸，陰極是氫離子放電，電極反應為2H⁺+2e^-=H₂↑，即陽極為鐵，陰極為C；如果設計原電池實現(xiàn)，金屬鐵作負極，負極：Fe-2e^-=Fe²⁺，電解質為硫酸，正極是氫離子放電，電極反應為2H⁺+2e^-=H₂↑，即負極為鐵，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點與空氣接觸符合構成原電池的條件，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，使試管內壓強降低，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，試管內液面上升．

點評 本題主要考查了原電池、電解池的原理及其應用，難度不大，重點要掌握基本原理．