Question

13．（1）鋼鐵很容易生銹而被腐蝕，每年因腐蝕而損失的鋼鐵占世界鋼鐵年產量的四分之一．
①鋼鐵腐蝕主要是吸氧腐蝕，該腐蝕過程中的正極反應式為O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-．
②為了降低某水庫的鐵閘門被腐蝕的速率，可以采用如圖甲所示的方案，其中焊接在鐵閘門上的固體材料 R 可以采用C．
A．銅B．錫C．鋅D．石墨
③如圖乙方案也可以降低鐵閘門的腐蝕速率，其中鐵閘門應該連接在直流電源的負極上．
（2）根據反應 Fe+Fe₂（SO₄）₃═3FeSO₄設計的雙液原電池如圖丙所示．
①電極Ⅰ的材料為金屬鐵，則燒杯 A 中的電解質溶液為FeSO₄（填化學式）
②電極Ⅱ發(fā)生的電極反應式為Fe³⁺+e^-=Fe²⁺．
（3）某同學組裝了如圖丁所示的電化學裝置．電極Ⅰ為 Al，其他電極均為 Cu．
①電極Ⅰ為負極（填“正”“負”或“陰”“陽”），發(fā)生氧化反應（填“氧化”或“還 原”），電極反應式為Al-3e^-=Al³⁺；電極Ⅲ為陽極（填“正”“負”或“陰”“陽”）．
②鹽橋中盛有含 KNO₃ 溶液的瓊脂，鹽橋中的 K+向II極（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）移動．

Answer 1

分析 （1）①鐵為活潑金屬，易發(fā)生電化學腐蝕，鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕，負極上鐵失電子發(fā)生氧化反應，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應；
②原電池的負極金屬易被腐蝕，根據原電池的工作原理來回答；
③在電解池的陰極上的金屬被保護，根據電解池的工作原理來回答；
（2）①電解Ⅰ的材料為金屬鐵，則燒杯A中的電解質溶液為含有亞鐵離子的可溶性的鹽溶液；
②B燒杯是硫酸鐵溶液，溶液中鐵離子在電極Ⅱ上得電子，變成亞鐵離子；
（3）電極Ⅰ為Al，其它均為Cu，Al易失電子作負極，所以Ⅰ是負極、Ⅳ是陰極，Ⅲ是陽極、Ⅱ是正極，負極上失電子發(fā)生氧化反應，正極上得電子發(fā)生還原反應，原電池中陽離子向正極移動，據此分析解答．

解答 解：（1）①鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時，鐵作負極，發(fā)生失電子的氧化反應，即Fe=Fe²⁺+2e^-，碳作正極，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應，電極反應式為：2H₂O+O₂+4e^-=4OH^-，故答案為：2H₂O+O₂+4e^-=4OH^-；
②為了降低某水庫的鐵閘門被腐蝕的速率，可以讓金屬鐵做原電池的正極，其中焊接在鐵閘門上的固體材料R可以是比金屬鐵的活潑性強的金屬，
故答案為：C；
③電解池的陰極上的金屬被保護，為降低鐵閘門的腐蝕速率，其中鐵閘門應該連接在直流電源的負極，
故答案為：負；
（2）①電解Ⅰ的材料為金屬鐵，則燒杯A中的電解質溶液為含有亞鐵離子的可溶性的鹽溶液，可以是硫酸亞鐵，故答案為：FeSO₄；
②B燒杯是硫酸鐵溶液，溶液中鐵離子在電極Ⅱ上得電子，變成亞鐵離子，所以Ⅱ發(fā)生的電極反應式為：Fe³⁺+e^-=Fe²⁺，故答案為：Fe³⁺+e^-=Fe²⁺；
（3）①電極Ⅰ為Al，其它均為Cu，Al易失電子作負極，所以Ⅰ是負極，負極上發(fā)生氧化反應，其電極反應為：Al-3e^-=Al³⁺；I與IV相連，則Ⅳ是陰極，II為正極，Ⅲ是陽極；
故答案為：負；氧化；Al-3e^-=Al³⁺；陽；
②原電池中陽離子向正極移動，則鹽橋中的K⁺向II極移動；
故答案為：II．

點評 本題考查了金屬的腐蝕與防護、原電池和電解池，明確原電池和電解池原理是解本題關鍵，知道作原電池負極和電解池陽極的金屬易被腐蝕，難度不大．