Question

某化学兴趣小组对电化学问题进行了实验探究．利用如图装置探究金属的防护措施，实验现象是锌电极不断溶解，铁电极表面有气泡产生．
（1）写出负极的电极反应式

 

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（2）某学生认为，铁电极可能参与反应，并对产物作出假设：
假设1：铁参与反应，被氧化生成Fe²⁺
假设2：铁参与反应，被氧化生成Fe³⁺
假设3：

 

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（3）为了探究假设1、2，他采取如下操作：
①取0.01mol/L FeCl₃溶液2mL于试管中，加入过量铁粉；
②取操作①试管的上层清夜加入2滴K₃[Fe（CN）₆]溶液，生成蓝色沉淀；
③取少量正极附近溶液加入2滴K₃[Fe（CN）₆]溶液，未见蓝色沉淀生成；
④取少量正极附近溶液加入2滴KSCN溶液，未见溶液变红；
据②、③、④现象得出的结论是

 

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（4）该实验原理可应用于防护钢铁腐蚀，请再举一例防护钢铁腐蚀的措施

 

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Answer 1

考点：原电池和电解池的工作原理

专题：电化学专题

分析：（1）该装置能自发进行氧化还原反应而形成原电池，锌易失电子而作负极、铁作正极；
（2）铁参与反应，被氧化生成亚铁离子和铁离子；
（3）亚铁离子和K₃[Fe（CN）₆]生成蓝色沉淀，铁离子和硫氰化钾溶液反应生成血红色溶液；
（4）可以采用物理或化学方法防止金属被腐蚀．

解答： 解：I．（1）该装置能自发进行氧化还原反应而形成原电池，锌易失电子而作负极、铁作正极，负极上电极反应式为Zn-2e^-=Zn²⁺，故答案为：Zn-2e^-=Zn²⁺；
（2）铁参与反应，被氧化生成Fe²⁺、Fe³⁺，故答案为：铁参与反应，被氧化生成Fe²⁺、Fe³⁺；
（3）亚铁离子和K₃[Fe（CN）₆]生成蓝色沉淀，铁离子和硫氰化钾溶液反应生成血红色溶液，据②、③、④现象知，正极附近溶液不含Fe²⁺、Fe³⁺，即铁不参与反应，故答案为：正极附近溶液不含Fe²⁺、Fe³⁺；
（4）可以采用物理或化学方法防止金属被腐蚀，如：在钢铁表面刷一层油漆、镀铜等，故答案为：在钢铁表面刷一层油漆、镀铜（其他合理答案均可）．

点评：本题以原电池原理为载体考查了铁的探究实验，根据反应现象确定正负极上发生的反应，知道亚铁离子、铜离子的检验方法等，难度中等．