Question

【題目】I．（1）鋼鐵容易生銹的主要原因是鋼鐵在煉制過(guò)程中混有少量的碳雜質(zhì)，在潮濕的空氣中容易形成原電池,發(fā)生電化學(xué)腐蝕。在酸性環(huán)境下，其正極反應(yīng)式為_____________；在酸性很弱或中性條件下，其發(fā)生___________________ (填“析氫腐蝕”或“吸氧腐蝕”)。

（2）利用如圖裝置，可以模擬鐵的電化學(xué)防護(hù)。若X為碳棒，開(kāi)關(guān)K置于N處，該電化學(xué)防護(hù)法稱(chēng)為____________________；若X為鋅棒，開(kāi)關(guān)K置于M處，________（填“能”或“不能”)達(dá)到防止鐵腐蝕目的。

II．如圖所示，其中甲池的總反應(yīng)式為2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O，完成下列問(wèn)題:

（1）甲池燃料電池的負(fù)極反應(yīng)為___________________。

（2）乙池中石墨電極為___________極，發(fā)生_____________反應(yīng)（填“氧化”或“還原”）寫(xiě)出乙池中電解總反應(yīng)的化學(xué)方程式: ___________________。

（3）甲池中消耗224mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)O2，此時(shí)丙池中理論上最多產(chǎn)生________g沉淀，此時(shí)乙池中溶液的體積為400mL，該溶液的pH=____________。

Answer 1

【答案】2H++2e= H2↑ 吸氧腐蝕 外加電源（流）的陰極保護(hù)法 能 CH3OH- 6e+8 OH= CO32- +6H2O 陽(yáng) 氧化 2CuSO4+ 2H2O 2Cu+ O2↑+2H2SO4 1.16 1

【解析】

I.（1）根據(jù)金屬電化學(xué)腐蝕分為吸氧腐蝕和析氫腐蝕進(jìn)行分析；

（2）從金屬防護(hù)的方法上進(jìn)行分析；

II.從原電池工作原理和電解原理的角度進(jìn)行分析和解答；

I.（1）金屬電化學(xué)腐蝕分為吸氧腐蝕和吸氫腐蝕，如果電解質(zhì)為酸性，則發(fā)生析氫腐蝕，根據(jù)原電池工作原理，正極反應(yīng)式為2H＋＋2e－=H2↑；如果電解質(zhì)為中性或極弱的酸性，則發(fā)生吸氧腐蝕，根據(jù)原電池的工作原理，正極反應(yīng)式為O2＋4e－＋2H2O=4OH－，

故答案為2H＋＋2e－=H2↑；吸氧腐蝕；

（2）X為碳棒，開(kāi)關(guān)K置于N處，該裝置則有外加電源，裝置屬于電解質(zhì)，根據(jù)電解池的工作原理，鐵電極作陰極，鐵不參與反應(yīng)，被保護(hù)，這叫外加電流陰極保護(hù)法；若X為鋅棒，開(kāi)關(guān)K置于M處，該裝置為原電池裝置，鋅比鐵活潑，鋅為負(fù)極，鐵為正極，鐵被保護(hù)，該方法叫犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法，

故答案為：外加電流陰極保護(hù)法；能；

II.（1）甲池為電池，通燃料一極為負(fù)極，即通CH3OH一極為負(fù)極，通氧氣或空氣的一極為正極，電解質(zhì)為KOH溶液，因此負(fù)極反應(yīng)式為CH3OH＋8OH－－6e－=CO32－＋6H2O，

故答案為CH3OH＋8OH－－6e－=CO32－＋6H2O；

（2）乙池中石墨連接甲池通氧氣一極，即乙池中石墨為陽(yáng)極，乙池中Ag作陰極，根據(jù)電解原理，陽(yáng)極上失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，陽(yáng)極反應(yīng)式為2H2O＋4e－=O2↑＋4H＋，陰極上得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，陰極反應(yīng)式為Cu2＋＋2e－=Cu，因此總電極反應(yīng)式為2CuSO4＋2H2O 2Cu＋O2↑＋2H2SO4，

故答案為：陽(yáng)；氧化；2CuSO4＋2H2O 2Cu＋O2↑＋2H2SO4；

（3）丙池總反應(yīng)式為MgCl2＋2H2OMg(OH)2＋H2↑＋Cl2↑，電路為串聯(lián)電路，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量相同，建立的關(guān)系式是為解得n1=0.02mol，即生成Mg(OH)2質(zhì)量為0.02mol×58g·mol－1=1.16g，n2=0.04mol，乙池中c(H＋)==0.1mol·L－1，即pH=1，

故答案為1.16g；1。