Question

对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。
（1）以下为铝材表面处理的一种方法：

① 碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜，为将碱洗槽液中铝以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列试剂中的          。
a．NH₃         b．CO₂        c．NaOH      d．HNO₃
②以铝材为阳极，在H₂SO₄溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应为     。取少量废电解液，加入NaHCO₃，溶液后产生气泡和白色沉淀，产生沉淀的原因是         。
（2）镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不用石墨作阳极的原因是               。
（3）利用下图装置，可以模拟铁的电化学防护。若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于         处。若X为锌，开关K置于          处。

Answer 1

（1）①b（2分）
②2Al+3H₂O-6e^－=Al₂O₃+6H⁺（2分）；HCO₃^－与H^＋反应使H^＋浓度减小，产生Al(OH)₃沉淀（2分）
（2）阳极Cu可以发生氧化反应生成Cu²⁺，补充溶液中消耗的Cu^2＋,保持溶液中Cu^2＋浓度恒定（2分）（3）N （2分）   M（2分）

试题分析：（1）①铝能与强碱反应产生氢气，Al（OH）₃具有两性，既能与强碱反应也能与强酸反应生成盐和水，碱洗槽液中有AlO₂^-，故应通入CO₂来回收Al（OH）₃，发生反应2AlO₂^-+3H₂O+CO₂═2Al（OH）₃↓+CO₃^2-或CO₂+2H₂O+AlO₂^-═HCO₃^-+Al（OH）₃↓；若加HNO₃，生成的沉淀还会继续溶解，故答案为b；
②铝为阳极，会发生氧化反应，表面形成氧化膜，必须有水参加，所以电极反应式为：2Al+3H₂O-6e^-＝Al₂O₃+6H⁺；加入NaHCO₃溶液后产生气泡和白色沉淀，是由于HCO₃^－与H^＋反应使H^＋浓度减小，产生Al(OH)₃沉淀；
（2）电镀铜时用铜做阳极，阳极上铜被氧化，电解质溶液浓度不变，用铜作电极可及时补充电镀液中消耗的Cu²⁺，保持其浓度恒定，采用石墨无法补充Cu²⁺，故答案为：阳极Cu可以发生氧化反应生成Cu²⁺，补充溶液中消耗的Cu^2＋,保持溶液中Cu^2＋浓度恒定；
（3）金属的防护有牺牲阳极的阴极保法和外加电源的阴极保护法，若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，K置于N处，必须让被保护的金属接电源负极作阴极；若开关K置于M处，形成原电池，锌作负极，为牺牲阳极保护法（或牺牲阳极的阴极保护法）。