Question

（1）利用如图装置，可以模拟铁的电化学防护．若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应该置于

N

处．若X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

．
（2）肼（N₂H₄）又称联氨，是一种可燃性液体，其燃烧热较大且燃烧产物对环境无污染，故可以用作火箭燃料．肼-空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%-30%的KOH溶液．该电池放电时，通入肼的一极为

负

极，该极的电极反应式是

N₂H₄+4OH^--4e^-=N₂↑+4H₂O

，电池工作一段时间后，电解质溶液的pH将

减小

（填“增大”、“减小”、“不变”）．
（3）碘被称为“智力元素”，科学合理地补充碘可防止碘缺乏病．碘酸钾（KIO₃）是国家规定的食盐加碘剂，它的晶体为白色，可溶于水．碘酸钾在酸性介质中与过氧化氢或碘化物作用均生成单质碘．以碘为原料，可通过电解制备碘酸钾．（阴、阳两极均用惰性电极，阴极室与阳极室用阳离子交换膜隔开）请回答下列问题：
①电解前，先将一定量的精制碘溶于过量氢氧化钾溶液，溶解时发生反应：3I₂+6KOH═5KI+KIO₃+3H₂O，将该溶液加入阳极区．另将氢氧化钾溶液加入阴极区，电解槽用水冷却．电解时，阳极上发生反应的电极反应式为

2I^--2e^-=I₂

．
②电解过程中，为确定电解是否完成，需检验电解液中是否有I^-．请设计一个检验电解液中是否有I^-的实验方案，并按要求填写下表．
要求：所需药品只能从下列试剂中选择，实验仪器及相关用品自选．
试剂：淀粉溶液、碘化钾淀粉试纸、过氧化氢溶液、稀硫酸．

实验方法	实验现象及结论

Answer 1

分析：（1）在牺牲阳极的阴极保护法中，作阴极的金属被保护；
（2）肼--空气燃料电池是一种碱性燃料电池，工作时，负极上肼失电子发生氧化反应，根据原电池总反应式可判断溶液pH的变化；
（3）阳极上阴离子放电发生氧化反应；酸性条件下，碘离子和碘酸根离子能发生氧化还原反应生成碘单质，淀粉遇碘变蓝色，根据溶液是否变蓝判断是否含有碘离子．

解答：解：（1）若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，则铁应该作电解池阴极，所以应该与电源负极相连，该方法是牺牲阳极的阴极保护法，
故答案为：N；牺牲阳极的阴极保护法
（2）肼--空气燃料电池是一种碱性燃料电池工作时，负极上肼失电子发生氧化反应，电极反应式为N₂H₄-4e^-+4OH^-=N₂↑+4H₂O，电池总反应式为N₂H₄+O₂=N₂+2H₂O，由总反应式可知，反应生成水，OH^-浓度减小，则pH减小，
故答案为：负极，N₂H₄-4e^-+4OH^-=N₂↑+4H₂O，减小；
（3）①阳极附近的阴离子有碘离子、碘酸根离子和氢氧根离子，电解过程中阳极上碘离子失电子生成碘单质，电极反应式为：2I^--2e^-=I₂，
故答案为：2I^--2e^-=I₂；
②电解后的溶液区含有碘酸根离子，酸性条件下，碘离子和碘酸根离子能发生氧化还原反应生成碘单质，淀粉溶液遇碘变蓝色，所以实验方法是：取少量阳极区电解液于试管中，加稀硫酸酸化后加入几滴淀粉溶液，观察是否变蓝；如果阳极区含有碘离子，加入稀硫酸后就有碘单质生成，淀粉溶液就会变蓝色，否则不变色．
故答案为：

实验方法	实验现象及结论
取少量阳极区电解液于试管中，加稀硫酸酸化后加入几滴淀粉试液，观察是否变蓝．	如果不变蓝，说明无I-．（如果 变蓝，说明有I-．）

．

点评：本题考查了原电池原理和电解池原理，明确电极上发生的反应是解本题关键，注意电极反应式的书写，为学习难点．