Question

（2010?山東）對金屬制品進(jìn)行抗腐蝕處理，可延長其使用壽命．
（1）以下為鋁材表面處理的一種方法：

①堿洗的目的是除去鋁材表面的自然氧化膜，堿洗時常有氣泡冒出，原因是

2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑；

（用離子方程式表示）．為將堿洗槽液中鋁以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列試劑中的

b

．
a．NH₃         b．CO₂        c．NaOH      d．HNO₃
②以鋁材為陽極，在H₂SO₄ 溶液中電解，鋁材表面形成氧化膜，陽極電極反應(yīng)為

2Al+3H₂O-6e^-═Al₂O₃+6H⁺

．取少量廢電解液，加入NaHCO₃，溶液后產(chǎn)生氣泡和白色沉淀，產(chǎn)生沉淀的原因是

HCO₃^-與H⁺反應(yīng)使H⁺濃度減小，產(chǎn)生Al（OH）₃沉淀

．
（2）鍍銅可防止鐵制品腐蝕，電鍍時用銅而不用石墨作陽極的原因是

陽極Cu可以發(fā)生氧化反應(yīng)生成Cu²⁺

．
（3）利用圖裝置，可以模擬鐵的電化學(xué)防護(hù)．

若X為碳棒，為減緩鐵的腐蝕，開關(guān)K應(yīng)置于

N

處．
若X為鋅，開關(guān)K置于M處，該電化學(xué)防護(hù)法稱為

犧牲陽極保護(hù)法

．

Answer 1

分析：（1）①有氣泡冒出因2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑；因堿洗槽液中有AlO₂^-，故應(yīng)通入CO₂來回收Al（OH）₃，發(fā)生反應(yīng)2AlO₂^-+3H₂O+CO₂═2Al（OH）₃↓+CO₃^2-或
CO₂+2H₂O+AlO₂^-═HCO₃^-+Al（OH）₃↓；若加HNO₃，生成的沉淀還會繼續(xù)溶解．
②鋁為陽極，會發(fā)生氧化反應(yīng)，表面形成氧化膜，必須有水參加，所以電極反應(yīng)式為：2Al+3H₂O-6e^-═Al₂O₃+6H⁺；HCO₃^-與H⁺反應(yīng)使H⁺濃度減小，產(chǎn)生Al（OH）₃沉淀．
（2）用銅作電極可及時補(bǔ)充電鍍液中消耗的Cu²⁺，保持其濃度恒定．
（3）根據(jù)金屬的防護(hù)，若K置于N處，必須讓被保護(hù)的金屬接電源負(fù)極；若開關(guān)K置于M處，形成原電池，鋅作負(fù)極，為犧牲陽極保護(hù)法（或犧牲陽極的陰極保護(hù)法）．

解答：解：（1）①鋁能與強(qiáng)堿反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，Al（OH）₃具有兩性，既能與強(qiáng)堿反應(yīng)也能與強(qiáng)酸反應(yīng)生成鹽和水，堿洗槽液中有AlO₂^-，故應(yīng)通入CO₂來回收Al（OH）₃，發(fā)生反應(yīng)2AlO₂^-+3H₂O+CO₂═2Al（OH）₃↓+CO₃^2-或CO₂+2H₂O+AlO₂^-═HCO₃^-+Al（OH）₃↓；若加HNO₃，生成的沉淀還會繼續(xù)溶解．故答案為：2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO+3H₂↑；b；
②鋁為陽極，會發(fā)生氧化反應(yīng)，表面形成氧化膜，必須有水參加，所以電極反應(yīng)式為：2Al+3H₂O-6e^-═Al₂O₃+6H⁺；加入NaHCO₃溶液后產(chǎn)生氣泡和白色沉淀，是由于廢電解液中含有
Al³⁺，和HCO₃^-發(fā)生了互促水解．或HCO₃^-與H⁺反應(yīng)使H⁺濃度減小，產(chǎn)生Al（OH）₃沉淀．故答案為：2Al+3H₂O-6e^-═Al₂O₃+6H⁺；HCO₃^-與H⁺反應(yīng)使H⁺濃度減小，產(chǎn)生Al（OH）₃沉淀；
（2）電鍍銅時用銅做陽極，陽極上銅被氧化，電解質(zhì)溶液濃度不變，用銅作電極可及時補(bǔ)充電鍍液中消耗的Cu²⁺，保持其濃度恒定，采用石墨無法補(bǔ)充Cu²⁺，故答案為：陽極Cu可以發(fā)生氧化反應(yīng)生成Cu²⁺；
（3）金屬的防護(hù)有犧牲陽極保法和外加電源陰極保護(hù)法，若K置于N處，必須讓被保護(hù)的金屬接電源負(fù)極；若開關(guān)K置于M處，形成原電池，鋅作負(fù)極，為犧牲陽極保護(hù)法（或犧牲陽極的陰極保護(hù)法）． 故答案為：N；犧牲陽極保護(hù)法（或犧牲陽極的陰極保護(hù)法）．

點(diǎn)評：本題考查金屬的性質(zhì)、鹽類的水解、電解、電鍍以及金屬的腐蝕及防護(hù)知識，考查較為綜合，做題時注意把握好Al、AlO₂^-、Al（OH）₃等物質(zhì)的性質(zhì)，掌握電解、電鍍等知識的原理，了解金屬的防護(hù)措施，難度不大，但要注意知識的積累，厚積而薄發(fā)．