题目内容
【题目】根据问题填空:
(1)钢铁很容易生锈而被腐蚀,每年因腐蚀而损失的钢铁占世界钢铁年产量的四分之一.
①钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀,该腐蚀过程中的正极反应式为 .
②为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率,可以采用如图甲所示的方案,其中焊接在铁闸门上的固体材料 R 可以采用 .
A.铜B.锡C.锌D.石墨
③如图乙方案也可以降低铁闸门的腐蚀速率,其中铁闸门应该连接在直流电源的极上.
(2)根据反应 Fe+Fe2(SO4)3═3FeSO4设计的双液原电池如图丙所示.
①电极Ⅰ的材料为金属铁,则烧杯 A 中的电解质溶液为(填化学式)
②电极Ⅱ发生的电极反应式为 .
(3)某同学组装了如图丁所示的电化学装置.电极Ⅰ为 Al,其他电极均为 Cu. ①电极Ⅰ为极(填“正”“负”或“阴”“阳”),发生反应(填“氧化”或“还 原”),电极反应式为;电极Ⅲ为极(填“正”“负”或“阴”“阳”).
②盐桥中盛有含 KNO3 溶液的琼脂,盐桥中的 K+向极(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)移动.
【答案】
(1)O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣; C;负
(2)FeSO4; Fe3++e﹣=Fe2+
(3)负;氧化; Al﹣3e﹣=Al3+;阳; II
【解析】解:(1)①钢铁发生吸氧腐蚀时,铁作负极,发生失电子的氧化反应,即Fe=Fe2++2e﹣,碳作正极,正极上氧气得电子发生还原反应,电极反应式为:2H2O+O2+4e﹣=4OH﹣,所以答案是:2H2O+O2+4e﹣=4OH﹣;
②为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率,可以让金属铁做原电池的正极,其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以是比金属铁的活泼性强的金属,
所以答案是:C;
③电解池的阴极上的金属被保护,为降低铁闸门的腐蚀速率,其中铁闸门应该连接在直流电源的负极,
所以答案是:负;(2)①电解Ⅰ的材料为金属铁,则烧杯A中的电解质溶液为含有亚铁离子的可溶性的盐溶液,可以是硫酸亚铁,所以答案是:FeSO4;
②B烧杯是硫酸铁溶液,溶液中铁离子在电极Ⅱ上得电子,变成亚铁离子,所以Ⅱ发生的电极反应式为:Fe3++e﹣=Fe2+,所以答案是:Fe3++e﹣=Fe2+;(3)①电极Ⅰ为Al,其它均为Cu,Al易失电子作负极,所以Ⅰ是负极,负极上发生氧化反应,其电极反应为:Al﹣3e﹣=Al3+;I与IV相连,则Ⅳ是阴极,II为正极,Ⅲ是阳极;
所以答案是:负;氧化;Al﹣3e﹣=Al3+;阳;
②原电池中阳离子向正极移动,则盐桥中的K+向II极移动;
所以答案是:II.
【考点精析】通过灵活运用金属的电化学腐蚀与防护,掌握金属的保护:涂保护层;保持干燥;改变金属的内部结构,使其稳定;牺牲阳极的阴极保护法即用一种更为活泼的金属与要保护的金属构成原电池;外加电源法即可以解答此题.