Question

4．图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图．
（1）腐蚀过程中，负极是c（填图中字母“a”或“b”或“c”）；
（2）环境中的Cl^-扩散到孔口，并与正极反应产物和负极反应物作用生成多孔粉状锈Cu₂（OH）₃Cl，离子方程式为2Cu²⁺+3OH^-+Cl^-=Cu₂（OH）₃Cl↓．
（3）若生成4.29gCu₂（OH）₃Cl，则理论上消耗体积为0.448L（标况）．
（4）写出Fe发生吸氧腐蚀时的正极反应方程式O₂+4e^-+2H₂O═4OH^-．

Answer 1

分析 （1）根据图知，氧气得电子生成氢氧根离子、Cu失电子生成铜离子，发生吸氧腐蚀，则Cu作负极；
（2）Cl^-扩散到孔口，并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈Cu₂（OH）₃Cl，负极上生成铜离子、正极上生成氢氧根离子，所以该离子反应为氯离子、铜离子和氢氧根离子反应生成Cu₂（OH）₃Cl沉淀；
（3）n[Cu₂（OH）₃Cl]=$\frac{4.29g}{214.5g/mol}$=0.02mol，根据转移电子计算氧气物质的量，再根据V=nV_m计算体积；
（4）铁发生吸氧腐蚀的正极氧气得到电子发生还原反应．

解答 解：（1）根据图知，氧气得电子生成氢氧根离子、Cu失电子生成铜离子，发生吸氧腐蚀，则Cu作负极，即c是负极，故答案为：c；
（2）Cl^-扩散到孔口，并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈Cu₂（OH）₃Cl，负极上生成铜离子、正极上生成氢氧根离子，所以该离子反应为氯离子、铜离子和氢氧根离子反应生成Cu₂（OH）₃Cl沉淀，离子方程式为2Cu²⁺+3OH^-+Cl^-=Cu₂（OH）₃Cl↓，故答案为：2Cu²⁺+3OH^-+Cl^-=Cu₂（OH）₃Cl↓；
（3）n[Cu₂（OH）₃Cl]=$\frac{4.29g}{214.5g/mol}$=0.02mol，根据转移电子得n（O₂）=$\frac{0.02mol×2×2}{4}$=0.02mol，V（O₂）=0.02mol×22.4L/mol=0.448L，
故答案为：0.448；
（4）铁发生吸氧腐蚀正极氧气得到电子发生还原反应，反应式为：O₂+4e^-+2H₂O═4OH^-；故答案为：O₂+4e^-+2H₂O═4OH^-．

点评 本题考查了原电池原理及电极反应式、电池反应式的书写及其计算，难度中等，掌握原理是解题关键．