Question

2．对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命．
①以铝材为阳极，在H₂SO₄溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应式为2Al+3H₂O-6e^-=Al₂O₃+6H⁺．
取少量废电解液，加入NaHCO₃，溶液后产生气泡和白色沉淀，用总反应的离子
方程式表示产生这些现象的原因：3HCO₃^-+Al³⁺=3CO₂↑+Al（OH）₃↓．
②在铁制品上镀铜时，一般装置（阴极、阳极、电镀液分别）是铜作阳极，铁制品作阴极，铜盐为电镀液．
③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，开光K置于M处，这两种方法分别称为外加电流的阴极保护法、牺牲阳极的阴极保护法．

Answer 1

分析 ①铝为阳极失电子发生氧化反应，表面形成氧化膜生成氧化铝；加入NaHCO₃溶液后产生气泡和白色沉淀，是由于废电解液中含有Al³⁺和HCO₃^-发生了互促水解反应生成氢氧化铝沉淀与二氧化碳；
②电镀时，镀层金属作阳极，待镀金属作阴极，含镀层金属盐作电镀液；
③若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应该置于N处形成电解池，Fe为阴极被保护；
若X为锌，开光K置于M处形成原电池，锌比Fe活泼，Fe为正极被保护．

解答 解：①铝为阳极，会发生氧化反应，表面形成氧化膜，必须有水参加，所以电极反应式为：2Al+3H₂O-6e^-═Al₂O₃+6H⁺；加入NaHCO₃溶液后产生气泡和白色沉淀，是由于废电解液中含有Al³⁺和HCO₃^-发生了互促水解：3HCO₃^-+Al³⁺=3CO₂↑+Al（OH）₃↓，
故答案为：2Al+3H₂O-6e^-═Al₂O₃+6H⁺；3HCO₃^-+Al³⁺=3CO₂↑+Al（OH）₃↓；
②铁制品上镀铜时，铜作阳极，铁制品作阴极，铜盐为电镀液，故答案为：铜作阳极，铁制品作阴极，铜盐为电镀液；
③若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应该置于N处形成电解池，Fe为阴极被保护，该方法为外加电流的阴极保护法；
若X为锌，开光K置于M处形成原电池，锌比Fe活泼，Fe为正极被保护，该方法为牺牲阳极的阴极保护法；
故答案为：外加电流的阴极保护法；牺牲阳极的阴极保护法．

点评 本题考查了电解原理的应用，原电池原理的分析判断，主要是电解原理的分析判断，电极反应书写等，题目难度中等．