题目内容
（2013?德州模拟）铁、铝及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用．（1）某研究性学习小组设计了如图所示装置探究钢铁的腐蚀与防护．在相同条件下，三组装置中铁电极腐蚀最快的是
①
①
（填装置序号），该装置中正极电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-
O2+2H2O+4e-=4OH-
；为防止金属Fe被腐蚀，可以采用上述②③
②③
（填装置序号）装置原理进行防护；装置③中总反应的离子方程式为2Cl-+2H2O
H2↑+Cl2↑+2OH-
| ||
2Cl-+2H2O
H2↑+Cl2↑+2OH-
．
| ||
（2）新型固体LiFePO4隔膜电池广泛应用于电动汽车．
电池反应为FePO4+Li
| 放电 |
| 充电 |
正
正
极移动（填“正”或“负”），负极反应为Li-e-=Li+，则正极反应式为FePO4+Li++e-=LiFePO4
FePO4+Li++e-=LiFePO4
．（3）广西治理龙江河镉（Cd2+）污染时，先向河中投入沉淀剂将Cd2+转化为难溶物，再投入氯化铝，试说明氯化铝的作用
氯化铝溶于水，Al3+发生水解：Al3++3H2O?Al（OH）3+3H+，生成Al（OH）3胶体，能吸附镉的难溶物而发生聚沉（或沉降、沉淀或沉积下来），从而消除Cd2+污染
氯化铝溶于水，Al3+发生水解：Al3++3H2O?Al（OH）3+3H+，生成Al（OH）3胶体，能吸附镉的难溶物而发生聚沉（或沉降、沉淀或沉积下来），从而消除Cd2+污染
（用必要的离子方程式和文字进行解释）．分析：（1）①装置为原电池铁为负极被腐蚀；②装置为原电池锌做负极被腐蚀，铁做正极被保护；③装置为电解池，铁做阴极被保护；
（2）原电池中阳离子移向正极；依据总反应方程式和负极电极反应计算得到正极电极反应式；
（3）铝离子水解生成氢氧化铝胶体，胶体具有吸附作用能吸附杂质难溶物形成沉淀．
（2）原电池中阳离子移向正极；依据总反应方程式和负极电极反应计算得到正极电极反应式；
（3）铝离子水解生成氢氧化铝胶体，胶体具有吸附作用能吸附杂质难溶物形成沉淀．
解答：解：（1））①装置为原电池铁为负极被腐蚀；②装置为原电池锌做负极被腐蚀，铁做正极被保护；③装置为电解池，铁做阴极被保护；①组装置中铁电极腐蚀最快；正极反应是氧气得到电子发生还原反应，电极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-；②③装置中铁被保护；装置③中发生的是电解饱和食盐水的反应，阳极是氯离子失电子生成氯气，阴极是氢离子得到电子发生还原反应，反应离子方程式为：2Cl-+2H2O
H2↑+Cl2↑+2OH-；
故答案为：①； O2+2H2O+4e-=4OH-；②③； 2Cl-+2H2O
H2↑+Cl2↑+2OH-；
（2）FePO4+Li
LiFePO4 放电过程是原电池，总反应方程式减去负极反应得到正极电极反应：FePO4+Li++e-=LiFePO4；
故答案为：正；FePO4+Li++e-=LiFePO4；
（3）污染时，先向河中投入沉淀剂将Cd2+转化为难溶物，再投入氯化铝，氯化铝水解生成氢氧化铝胶体具有吸附悬浮杂质的作用，可以把生成的难溶物吸附聚沉消除镉离子的 污染；
故答案为：氯化铝溶于水，Al3+发生水解：Al3++3H2O?Al（OH）3+3H+，生成Al（OH）3胶体，能吸附镉的难溶物而发生聚沉（或沉降、沉淀或沉积下来），从而消除Cd2+污染．
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故答案为：①； O2+2H2O+4e-=4OH-；②③； 2Cl-+2H2O
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（2）FePO4+Li
| 放电 |
| 充电 |
故答案为：正；FePO4+Li++e-=LiFePO4；
（3）污染时，先向河中投入沉淀剂将Cd2+转化为难溶物，再投入氯化铝，氯化铝水解生成氢氧化铝胶体具有吸附悬浮杂质的作用，可以把生成的难溶物吸附聚沉消除镉离子的 污染；
故答案为：氯化铝溶于水，Al3+发生水解：Al3++3H2O?Al（OH）3+3H+，生成Al（OH）3胶体，能吸附镉的难溶物而发生聚沉（或沉降、沉淀或沉积下来），从而消除Cd2+污染．
点评：本题考查了金属腐蚀与防护的方法和应用，原电池电极反应书写方法，电解池反应离子方程式的书写应用，重金属除杂方法的理解，题目难度中等．
练习册系列答案
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