Question

14．氧化还原反应与电化学及金属的防护知识密切相关．请回答下列问题：
（1）依据反应：2Ag⁺（ag）+Cu═Cu²⁺（ag）+2Ag设计的原电池如图1所示．
则电解质溶液Y是AgNO₃ （填化学式），X的电极反应式Cu-2e^-=Cu²⁺，盐桥中的Cl^-移向CuSO₄溶液（填化学式）．若将盐桥换成铜丝，则X电极名称是阳极．
（2）利用如图2的装置可以模拟铁的电化学防护：
若Z为碳棒，为延缓铁腐蚀，K应置于N处，总反应的离子方程式为2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2OH^-+H₂↑+Cl₂↑；若Z为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为牺牲阳极的阴极保护法．

Answer 1

分析 （1）根据反应“2Ag⁺（aq）+Cu═Cu²⁺（aq）+2Ag”分析，在反应中，Cu被氧化，失电子，应为原电池的负极，电极反应为Cu-2e^-=Cu²⁺，则正极为活泼性较Cu弱的Ag，Ag⁺在正极上得电子被还原，电极反应为Ag⁺+e=Ag，电解质溶液为AgNO₃ ，原电池中，盐桥中的Cl^-移向负极；若将盐桥换成铜丝，右边形成原电池，左边为电解池，银为正极，则X电极名称是阳极，由此分析解答；
（2）若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，应使Fe连接电源的负极，为电解池，据此书写离子方程式；
若X为锌，开关K置于M处，为原电池，Zn为负极被腐蚀，Fe为正极被保护．

解答 解：（1）根据反应“2Ag⁺（aq）+Cu═Cu²⁺（aq）+2Ag”分析，在反应中，Cu被氧化，失电子，应为原电池的负极，电极反应为Cu-2e^-=Cu²⁺，则正极为活泼性较Cu弱的Ag，Ag⁺在正极上得电子被还原，电极反应为Ag⁺+e=Ag，电解质溶液为AgNO₃ ，原电池中，盐桥中的Cl^-移向负极CuSO₄；若将盐桥换成铜丝，右边形成原电池，左边为电解池，银为正极，则X电极名称是阳极，故答案为：AgNO₃，Cu-2e^-=Cu²⁺，CuSO₄，阳极；
（2）若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，应使Fe连接电源的负极，为电解池，所以开关K应置于N处，假设海水中只有NaCl溶质，则总离子反应为：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2OH^-+H₂↑+Cl₂↑，若X为锌，开关K置于M处，为原电池，Zn为负极被腐蚀，Fe为正极被保护，该电化学防护法称为牺牲阳极的阴极保护法，故答案为：N；2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2OH^-+H₂↑+Cl₂↑；牺牲阳极的阴极保护法；

点评 本题考查了原电池和电解池原理，根据原电池中正负极上得失电子及电极反应式来分析解答即可，题目难度中等．