Question

10．铁在生产和生活中有着广泛的应用．某研究性学习小组设计了如图所示装置探究钢铁的腐蚀与防护．
在相同条件下，三组装置中铁电极腐蚀最快的是①（填装置序号），该装置中正极电极反应式为O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；为防止金属Fe被腐蚀，可以采用上述③（填装置序号）装置原理进行防护；装置③中总反应的离子方程式为2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$H₂↑+Cl₂↑+2OH^-．

Answer 1

分析 ①装置为原电池铁为负极被腐蚀；②装置为原电池锌做负极被腐蚀，铁做正极被保护；③装置为电解池，铁做阴极被保护．

解答 解：①装置为原电池铁为负极被腐蚀；②装置为原电池锌做负极被腐蚀，铁做正极被保护；③装置为电解池，铁做阴极被保护；①组装置中铁电极腐蚀最快；正极反应是氧气得到电子发生还原反应，电极反应为：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；②③装置中铁被保护，但装置③中发生的是电解饱和食盐水的反应，阳极是氯离子失电子生成氯气，阴极是氢离子得到电子发生还原反应，反应离子方程式为：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$H₂↑+Cl₂↑+2OH^-，③保护最好，
故答案为：①；O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；③； 2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$H₂↑+Cl₂↑+2OH^-．

点评 本题考查了金属腐蚀与防护的方法和应用，原电池电极反应原理分析判断，原理的理解是关键，题目难度中等．