Question

13．（1）研究钢铁的防腐蚀措施意义重大．利用如图1装置，可以模拟铁的电化学防护，其中Y为NaCl．为减缓铁的腐蚀：
①若X为碳棒，开关K应置于N（字母，下同）处，
②若X为锌，开关K应置于M处．

（2）在城市中地下常埋有纵横交错的管道和输电线路，地上还铺有地铁、城铁的铁轨，当有电流泄漏入潮湿的土壤中，并与金属管道形成回路时，就会引起后者的腐蚀．为表示其原理，某班级的学生绘制了下列装置图2（假设电极材料均为铁，电解质均为NaCl溶液）．
你认为其中能合理模拟金属管道的腐蚀原理的是acd；图c中的总反应方程式是Fe+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Fe（OH）₂+H₂↑．

Answer 1

分析 （1）①若K为碳棒，由于Fe比较活泼，为减缓铁的腐蚀，应使Fe连接电源的负极；
②若K为锌，开关K置于a处，Zn为阳极被腐蚀，Fe为阴极被保护；
（2）根据原电池与电解池的形成条件分析，acd均形成闭合回路，正极相连的为阳极，负极相连的为阴极，b没能形成闭合回路．

解答 解：（1）①若X为碳棒，由于Fe比较活泼，为减缓铁的腐蚀，应使Fe为电解池的阴极，故K连接N处，故答案为：N；
②若X为锌，开关K置于M处，Zn为负极被腐蚀，Fe为正极被保护，该防护法称为牺牲阳极的阴极保护法，故答案为：M；
（2）电极材料均为铁，电解质均为NaCl溶液，根据原电池与电解池的形成条件分析，acd均形成闭合回路，正极相连的为阳极，负极相连的为阴极，能够形成电解池，能模拟金属管道的腐蚀原理，b没能形成闭合回路，不能模拟，c中铁作阳极，失去电子发生氧化反应，水中的氢离子得电子发生还原反应，总反应方程式为Fe+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Fe（OH）₂+H₂↑，故答案为：acd；Fe+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Fe（OH）₂+H₂↑．

点评 本题考查了原电池和电解池原理，正极相连的为阳极，负极相连的为阴极，根据各个电极上发生的反应来分析解答，难度中等．