Question

5．已知A、B、C各装置中的电解质溶液都是5mol/lNaCl溶液，比较下列三个实验装置，回答有关问题：
（1）三个装置中，反应最缓慢的是B．
（2）Fe电极的质量过一段时间减少最快的是C．
（3）Fe电极不会被腐蚀的是B．
（4）写出下列各装置的电极反应式
A装置Fe-2e^-=Fe²⁺、O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-；
B装置2Cl^--2e^-=Cl₂↑、2H₂O+2e^-=2OH^-+H₂↑；
C装置Fe-2e^-=Fe²⁺；2H₂O+2e^-=2OH^-+H₂↑．
（5）写出下列各装置总反应的化学方程式
A装置2Fe+O₂+2H₂O=2Fe（OH）₂↓；
B装置2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2NaOH．

Answer 1

分析 （1）金属腐蚀快慢顺序是：作电解池阳极＞作原电池负极＞化学腐蚀＞作原电池正极＞作电解池阴极；
（2）Fe电极的质量过一段时间减少最快的应该是Fe作电解池阳极；
（3）Fe电极不会被腐蚀的作原电池正极或电解池阴极；
（4）A装置中Fe作负极、C作正极，负极上Fe失电子发生氧化反应、正极上氧气得电子发生还原反应；
B装置中C作阳极、Fe作阴极，阳极上氯离子放电、阴极上氢离子放电；
C装置中Fe作阳极、C作阴极，阳极上Fe失电子发生氧化反应、C电极上氢离子放电生成氢气；
（5）A装置中发生铁的吸氧腐蚀，Fe、氧气和水反应生成氢氧化铁；
B装置中电解饱和食盐水，生成氯气、氢气和NaOH．

解答 解：（1）金属腐蚀快慢顺序是：作电解池阳极＞作原电池负极＞化学腐蚀＞作原电池正极＞作电解池阴极，根据图知，金属腐蚀快慢顺序是：C＞A＞B，所以反应最缓慢的是B，故答案为：B；
（2）Fe电极的质量过一段时间减少最快的应该是Fe作电解池阳极，所以Fe电极质量减少最快的是C，故答案：C；
（3）Fe电极不会被腐蚀的作原电池正极或电解池阴极，B中Fe作阴极，不被腐蚀，故答案为：B；
（4）A装置中Fe作负极、C作正极，负极上Fe失电子发生氧化反应、正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为Fe-2e^-=Fe²⁺、O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-；
B装置中C作阳极、Fe作阴极，阳极上氯离子放电、阴极上氢离子放电，电极反应式为 2Cl^--2e^-=Cl₂↑、2H₂O+2e^-=2OH^-+H₂↑；
C装置中Fe作阳极、C作阴极，阳极上Fe失电子发生氧化反应、C电极上氢离子放电生成氢气，电极反应式为Fe-2e^-=Fe²⁺ 2H₂O+2e^-=2OH^-+H₂↑，
故答案为：Fe-2e^-=Fe²⁺；O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-； 2Cl^--2e^-=Cl₂↑；2H₂O+2e^-=2OH^-+H₂↑；Fe-2e^-=Fe²⁺；2H₂O+2e^-=2OH^-+H₂↑；
（5）A装置中发生铁的吸氧腐蚀，Fe、氧气和水反应生成氢氧化铁，电池反应式为2Fe+O₂+2H₂O=2Fe（OH）₂↓；
B装置中电解饱和食盐水，生成氯气、氢气和NaOH，电池反应式为 2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2NaOH，
故答案为：2Fe+O₂+2H₂O=2Fe（OH）₂↓； 2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2NaOH．

点评 本题以电解原理为载体考查电极反应式的书写、金属腐蚀与防护等知识点，明确原电池和电解池原理及离子放电顺序是解本题关键，电极反应式的书写要结合电解质溶液酸碱性书写，题目难度不大．