题目内容

16．钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢铁占世界钢铁年产量的四分之一．请回答钢铁在腐蚀、防护过程中的有关问题．
（1）在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀．装置示意图如图1所示．请回答：

①A电极对应的金属是铜（写元素名称），
B电极的电极反应式是Cu2++2e-=Cu．
②镀层破损后，镀铜铁和镀锌铁更容易被腐蚀的是镀铜铁．
（2）如图2下列哪个装置可以防止铁棒被腐蚀BD．
（3）利用图3装置可以模拟铁的电化学防护．

①若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于N处．
假设海水中只有NaCl溶质，写出此时总离子反应方程式：2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2OH-+H2↑+Cl2↑
②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，写出铁电极处的电极反应式：O2+4e-+2H2O=4OH-．

分析 （1）①电镀时，镀层金属为阳极，镀件金属为阴极；
②在镀铜铁破损后，铁做负极被腐蚀；在镀锌铁的镀层破损后，铁做正极被保护；
（2）铁为活泼金属，易发生电化学腐蚀，当为原电池负极时，易发生电化学腐蚀，如铁为原电池的正极或外接电源的负极，可防止腐蚀；
（3）①若X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；假设海水中只有NaCl溶质，则此时总离子反应方程式为：2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2OH-+H2↑+Cl2↑；
②若X为锌，开关K置于M处，形成原电池，Zn为负极被腐蚀，Fe为正极被保护．

解答 解：（1）①图1是要在铁件的表面镀铜，故用铜为阳极，铁为阴极，即B极为铁，发生还原反应，反应式为：Cu2++2e-=Cu；A为铜，发生氧化反应，电极方程式为Cu-2e-=Cu2+，故答案为：铜；Cu2++2e-=Cu；
②铁比铜活泼，形成原电池反应时，铁为负极，铜为正极，镀层破损后，镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀，而锌比铁活泼，形成原电池反应时，铁为正极，锌为负极，铁难以被氧化，故答案为：镀铜铁；
（2）A．形成原电池反应，铁为负极，碳为正极，为铁的吸氧腐蚀，故A错误；
B．锌比铁活泼，铁为正极，被保护而难以腐蚀，故B正确；
C．水中溶解氧气，铁可发生腐蚀，故C错误；
D．铁连接电源负极，为阴极，被保护不易腐蚀，故D正确；
故答案为：BD；
（3）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，假设海水中只有NaCl溶质，则此时总离子反应方程式为：2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2OH-+H2↑+Cl2↑，故答案为：N； 2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2OH-+H2↑+Cl2↑；
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，正极反应为：O2+4e-+2H2O=4OH-，故答案为：牺牲阳极的阴极保护法；O2+4e-+2H2O=4OH-．

点评 本题考查原电池知识，侧重于金属的腐蚀与防护的考查，为高频考点，注意把握原电池、电解池的工作原理以及金属的防护方法，难度不大．

练习册系列答案
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11．分离提纯是化学实验中常用的操作，下列不能用于分离提纯操作的仪器是（　　）
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