Question

2．金属是日常生活和工农业生产中广泛使用的材料．恰当的金属防腐方法是延长金属材料使用寿命的前提．
（1）烤蓝是钢铁零件表面处理的防腐蚀的工艺，其原理就是在钢铁表面生成一定厚度和强度的致密的氧化物薄膜（Fe₃O₄），方法之一是在碱性条件下用NaNO₂、NaNO₃分别将Fe氧化为亚铁酸钠（Na₂FeO₂）、铁酸钠（Na₂Fe₂O₄），这两个反应要发生除分别需要NaNO₂、NaNO₃试剂外，还需要的试剂为NaOH（填化学式）；上述两个反应的生成物亚铁酸钠与铁酸钠反应生成Fe₃O₄氧化膜，反应的化学方程式为2H₂O+Na₂FeO₂+Na₂Fe₂O₄=4NaOH+Fe₃O₄．
（2）锌酸钾（K₂ZnO₂）的碱性溶液作为电解质溶液可以镀锌，该工艺中镀件为阴极（选填“阳极”或“阴极”），阳极电极反应式为Zn+4OH^--2e^-═ZnO₂^2-+2H₂O，阴极电极反应式为ZnO₂^2-+2H₂O+2e^-=Zn+4OH^-．
（3）外加电流保护法是金属防腐的重要方法，其原理如图所示．a为电源负（选填“正”或“负”）极，写出一种符合“辅助电极”的物质名称石墨．

Answer 1

分析 （1）这两个反应必须在碱性条件下反应，结合元素守恒确定还需要试剂；根据反应物、生成物书写方程式；
（2）镀层为阳极、镀件为阴极，阳极上Zn失电子和氢氧根离子反应生成锌酸根离子和水，阴极上锌酸根离子失电子生成Zn；
（3）外加电流保护法是金属防腐的重要方法，钢闸门作阴极被保护，则钢闸门应该连接原电池负极；辅助电极应该具有导电性且不易被氧化．

解答 解：（1）这两个反应必须在碱性条件下反应，结合元素守恒确定还需要试剂为NaOH；根据反应物、生成物书写方程式为2H₂O+Na₂FeO₂+Na₂Fe₂O₄=4NaOH+Fe₃O₄，故答案为：NaOH；2H₂O+Na₂FeO₂+Na₂Fe₂O₄=4NaOH+Fe₃O₄；
（2）镀层为阳极、镀件为阴极，阳极上Zn失电子和氢氧根离子反应生成锌酸根离子和水，阴极上锌酸根离子失电子生成Zn，电极反应式为ZnO₂^2-+2H₂O+2e^-=Zn+4OH^-，故答案为：阴极；ZnO₂^2-+2H₂O+2e^-=Zn+4OH^-；
（3）外加电流保护法是金属防腐的重要方法，钢闸门作阴极被保护，则钢闸门应该连接原电池负极，则a为负极；辅助电极应该具有导电性且不易被氧化，可以用石墨，故答案为：负极；石墨．

点评 本题考查电解原理，为高频考点，侧重考查学生分析判断能力，涉及电解原理、金属腐蚀与防护、电镀等知识点，难点是反应方程式的书写，要结合电解质溶液酸碱性书写，题目难度不大．